近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所玉米分子遺傳創(chuàng)新研究組在轉(zhuǎn)錄組水平上解析了玉米表皮蠟質(zhì)基因共表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并借助該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了新基因的挖掘，為后續(xù)克隆玉米表皮蠟質(zhì)基因提供了重要的基因資源，也為玉米及其它植物基因克隆策略提供了重要參考與借鑒。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物學(xué)報(bào)（The Plant Journal）》上。
在長期的進(jìn)化過程中，陸生植物的表皮形成了一層保護(hù)性屏障稱之為角質(zhì)層，角質(zhì)層對植物適應(yīng)環(huán)境脅迫、防止植物體內(nèi)水分散失具有重要作用，而表皮蠟質(zhì)是角質(zhì)層的重要組成成分。表皮蠟質(zhì)是一類由超長鏈脂肪酸衍生而來的脂質(zhì)化合物，其生物合成和轉(zhuǎn)運(yùn)受到一系列基因的嚴(yán)格調(diào)控。在玉米中，這類表皮蠟質(zhì)相關(guān)基因稱之為glossy基因。目前，許多glossy基因已經(jīng)克隆，但在轉(zhuǎn)錄組層面上對玉米表皮蠟質(zhì)基因的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)及調(diào)控還知之甚少。
本研究利用了8個(gè)玉米glossy突變體，在同一遺傳背景下檢測了突變體相對于野生型的轉(zhuǎn)錄組水平差異，鑒定了一批差異表達(dá)基因。進(jìn)一步利用公共數(shù)據(jù)庫構(gòu)建玉米基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)幾乎所有已知的glossy基因都出現(xiàn)在同一個(gè)表達(dá)模塊之中。進(jìn)而由這一模塊與上述差異表達(dá)基因重疊交叉鑒定出264個(gè)玉米蠟質(zhì)候選基因合集。借助于該基因合集提供的信息，快速地克隆了兩個(gè)玉米表皮蠟質(zhì)新基因ZmCER8、gl14，從新的視角解讀了玉米表皮蠟質(zhì)基因的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)。
該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。（通訊員 衛(wèi)斐）
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.14140
