近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所(以下簡稱油料所)種質(zhì)資源團(tuán)隊在蕓薹屬基因組進(jìn)化方向取得重要研究進(jìn)展,成功繪制白菜與甘藍(lán)的三維基因組圖譜,發(fā)現(xiàn)基因組三維結(jié)構(gòu)與其同源基因保留機(jī)制存在密切聯(lián)系,為蕓薹屬物種的功能基因組研究與分子育種提供了重要理論指導(dǎo)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《自然—植物》(Nature Plants)。
白菜和甘藍(lán)全基因組染色質(zhì)交互熱圖
白菜和甘藍(lán)等蕓薹屬植物是研究基因組進(jìn)化的理想模型。白菜和甘藍(lán)由共同的六倍體祖先分化而來,兩者基因組序列非常保守,其保留下來的同源基因具有偏好性。探明同源基因的偏好性機(jī)制對于研究蕓薹屬物種基因組進(jìn)化具有重要意義。
該團(tuán)隊通過鑒定、比較白菜和甘藍(lán)不同層次的染色質(zhì)三維結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)兩者的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)非常保守,并與基因表達(dá)和表觀修飾存在密切聯(lián)系。在白菜和甘藍(lán)中擁有基因數(shù)量更多的亞基因組的染色質(zhì)交互更強(qiáng),更易保留下來的同源基因?qū)χg的染色質(zhì)交互頻率更高,表明進(jìn)化中保留下來的同源基因具有空間鄰近的特征。該項成果為蕓薹屬基因組進(jìn)化研究提供了新思路,并為蕓薹屬物種的功能基因組研究與分子育種提供了重要理論指導(dǎo)。
該研究得到國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項目的支持。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1038/s41477-019-0479-8