盡管困難重重，植物基因研究仍具有重大的經(jīng)濟(jì)意義。許多作物可以通過(guò)轉(zhuǎn)基因來(lái)提高產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并獲得抗蟲(chóng)害、抗除草劑或抗病性。最近由加州大學(xué)河濱分校、普林斯頓大學(xué)和斯坦福大學(xué)進(jìn)行的研究揭示了藻類中數(shù)百個(gè)基因的功能，其中一些也存在于植物中。這一突破將有助于為生產(chǎn)生物燃料而對(duì)海藻進(jìn)行基因改造的嘗試，并產(chǎn)生耐氣候的農(nóng)業(yè)作物類型。

研究人員利用藻類突變體和自動(dòng)化工具進(jìn)行了產(chǎn)生數(shù)百萬(wàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的測(cè)試。研究人員通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)集，能夠發(fā)現(xiàn)數(shù)百個(gè)特征不明顯的基因的功能作用，并確定以前已知基因的幾個(gè)新功能。這些基因在光合作用、DNA損傷反應(yīng)、熱應(yīng)激反應(yīng)、有毒化學(xué)品反應(yīng)和藻類捕食者反應(yīng)中具有作用。

研究人員使用一個(gè)高通量機(jī)器人生成了超過(guò)65000個(gè)萊茵衣藻的突變體，萊茵衣藻是一種與植物密切相關(guān)的單細(xì)胞綠藻，易于改變基因。他們對(duì)這些突變體進(jìn)行了121種不同的處理，從而產(chǎn)生了1680萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)集。每個(gè)突變體都有一個(gè)獨(dú)特的DNA條形碼，研究小組可以通過(guò)讀取條形碼來(lái)了解該突變體在特定環(huán)境壓力條件下的表現(xiàn)。

該小組在數(shù)百個(gè)基因中發(fā)現(xiàn)了新的基因功能。例如，他們了解到在整個(gè)多細(xì)胞生物體中廣泛存在的一個(gè)基因有助于修復(fù)受損的DNA。另有38個(gè)基因，當(dāng)被破壞時(shí)，會(huì)造成利用光能的問(wèn)題，表明這些基因在光合作用中起作用。