近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花功能基因組創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了棉屬轉(zhuǎn)座子變異圖譜,揭示了轉(zhuǎn)座子活動(dòng)在現(xiàn)代棉花培育過(guò)程中的重要作用。相關(guān)研究成果發(fā)表在《高級(jí)研究期刊(Journal of Advanced Research)》上。
轉(zhuǎn)座子又稱跳躍基因,是指一段可以從原位上單獨(dú)復(fù)制或斷裂下來(lái),環(huán)化后插入另一位點(diǎn)并對(duì)其后的基因起調(diào)控作用的DNA序列。轉(zhuǎn)座子活動(dòng)是生物基因組創(chuàng)新的重要驅(qū)動(dòng)力。在棉花中,關(guān)于轉(zhuǎn)座子的研究大多集中于討論轉(zhuǎn)座子對(duì)棉屬基因組擴(kuò)張及分化的影響,而關(guān)于轉(zhuǎn)座子活動(dòng)對(duì)現(xiàn)代棉花培育的影響則研究較少。
該研究以已發(fā)表的10個(gè)棉花基因組為基礎(chǔ),構(gòu)建了包含35980個(gè)轉(zhuǎn)座子活動(dòng)在內(nèi)的圖形化棉屬轉(zhuǎn)座子變異組,并進(jìn)行了轉(zhuǎn)座子活動(dòng)的甲基化程度評(píng)估。研究發(fā)現(xiàn),棉花基因組上最新插入的轉(zhuǎn)座子具有較低的甲基化水平,表明育種活動(dòng)能夠影響轉(zhuǎn)座子的表觀遺傳特征。此外,該研究解析了棉屬轉(zhuǎn)座子活動(dòng)對(duì)現(xiàn)代陸地棉品種培育的影響,鑒定到了與棉種地理適應(yīng)性相關(guān)的轉(zhuǎn)座子活動(dòng),并發(fā)現(xiàn)了這些轉(zhuǎn)座子活動(dòng)的多效性。研究結(jié)果為棉花分子育種提供了豐富的數(shù)據(jù)資源。
該研究得到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的支持。(通訊員 梁冰)