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我校玉米团队在基因间区对复杂性状调控研究中取得新进展

核心提示: 4月25日,我校玉米团队张祖新教授课题组在PLoS Genetics上在线发表研究论文,揭示了一个基因间区KRN4作为增强子远程顺式调控靶基因UNBRANCHED3表达和穗行数数量变异。

南湖新闻网讯(通讯员 杜艳芳)4月25日,我校玉米团队张祖新教授课题组在PLoS Genetics上在线发表题为“UNBRANCHED3 Expression and Inflorescence Development is Mediated by UNBRANCHED2 and the Distal Enhancer, KRN4, in Maize”的研究论文,揭示了一个基因间区KRN4作为增强子远程顺式调控靶基因UNBRANCHED3表达和穗行数数量变异。

植物基因组含有大量的基因间区。早期研究认为这些基因间区为无生物功能的“垃圾DNA”。随着越来越多的植物基因组测序完成,解析基因间区的功能成为一大挑战。基于以3D基因组为代表的测序技术,科学家发现在拟南芥、水稻和玉米中基因间区含有开放的染色质区,且这些开放染色质区具有诸如重组断点、增强子和其他远距离调控元件的重要功能特征。但是,这些功能元件在重要性状形成中的作用及其调控方式知之甚少。

KERNEL ROW NUMBER4(KRN4)是张祖新教授课题组前期鉴定的一段约3.1 Kb的基因间区,位于SPL转录因子基因UNBRANCHED3(UB3)下游约60 Kb处,其能与UB3遗传互作调控穗行数。当前研究发现KRN4 呈现开放染色质状态并含有增强子核心序列,能招募反式因子UNBRANCHED2(UB2)、OCS Binding Factors (OBF1和OBF4) 结合到UB3启动子,进而增强UB3的表达;KRN4 的序列变异能增强ub2和ub3突变体的果穗扁化表型;表明KRN4 作为一个UB3启动子的远程增强子,通过染色质互作和招募UB2为中心的转录复合体调控UB3在雌穗分生组织中的表达。这一结果为基因间区参与数量性状的精细调控提供了新的证据。

我校植物科学技术学院杜艳芳博士研究生为论文第一作者,张祖新教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金重大研究计划和国家重点研发计划等项目的资助。

审核人:张祖新

论文链接https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1008764

责任编辑:徐行
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