近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所谷曉峰課題組繪制了全基因組腺嘌呤甲基化修飾圖譜，并發(fā)現(xiàn)其參與生長(zhǎng)發(fā)育、光合作用、逆境適應(yīng)等生物學(xué)功能。相關(guān)研究成果在線(xiàn)發(fā)表在《分子植物（Molecular Plant）》上。該研究結(jié)果為水稻功能基因組學(xué)和表觀遺傳學(xué)研究提供了更完善的基因組和表觀遺傳信息，對(duì)水稻產(chǎn)量等重要農(nóng)藝性狀的定點(diǎn)改良具有重要的理論和實(shí)踐價(jià)值。

 

　　水稻是重要的糧食作物，培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等綜合性狀優(yōu)良的水稻品種是科學(xué)研究和生產(chǎn)中的重大需求。秈稻和粳稻作為兩個(gè)主要亞種，具有不同的農(nóng)藝性狀，相對(duì)而言秈稻產(chǎn)量較高，粳稻食用品質(zhì)更好。DNA腺嘌呤甲基化是近年來(lái)逐漸在多細(xì)胞生物中揭示的一類(lèi)新表觀遺傳修飾，在多個(gè)方面起著關(guān)鍵的調(diào)控作用，而目前在植物尤其是農(nóng)作物上的研究及了解很少。在決定水稻綜合性狀的因素中，表觀遺傳修飾在其中起著關(guān)鍵作用，鑒定全基因組表觀修飾位點(diǎn)和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)是培育優(yōu)良品種的基礎(chǔ)。

 

　　該研究以水稻功能基因組學(xué)研究中應(yīng)用廣泛的粳稻“日本晴”和秈稻“93-11”為研究材料，繪制了全基因組腺嘌呤甲基化修飾圖譜，發(fā)現(xiàn)其參與生長(zhǎng)發(fā)育、光合作用、逆境適應(yīng)等生物學(xué)功能，并在調(diào)控秈稻和粳稻響應(yīng)外界環(huán)境脅迫方面具有重要功能。此外，該研究還大幅度提升了“日本晴”和“93-11”基因組的組裝質(zhì)量和注釋準(zhǔn)確度，可為基因序列分析、功能預(yù)測(cè)及研究提供基礎(chǔ)，并對(duì)高質(zhì)量水稻基因組的組裝具有指導(dǎo)意義。

 

　　該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)科英才等項(xiàng)目的資助。