位置:首頁 > 新聞動態 > 科研進展  
薛勇彪研究組合作揭示麥類特異轉座子重塑小麥環境適應的調控網絡

  轉座子(Transposable ElementTE)是基因組中可移動的DNA元件,20世紀40年代由Barbara McClintock首次報道。小麥族物種的轉座子呈現爆發性增長,基因組高達3-16 Gb85%以上由TE組成,而與之親緣關系密切的二穗短柄草基因組只有272 Mb。可以說小麥的基因是散落TE的海洋中。這些龐大的TE群體僅僅是自私的自我複制垃圾序列,還是會影響宿主的基因活性與適應性呢? 

 

  腾讯彩票薛勇彪研究组、复旦大学张一婧研究组与中國科學院分子植物科学卓越创新中心/上海植物逆境生物學研究中心朗曌博研究組和南京農業大學張文利研究組利用DNA 親簣D兓瘻y序(DAP-seq)技術獲得53個環境響應轉錄因子的全基因組高質量結合圖譜(圖A),發現高達85% 轉錄因子結合位點(Transcription Factor Binding SitesTFBS)位于TE內部(TE-embedded TFBS)。更有趣的是,通過與TE內部TFBS比,1/4TETFBSnonTE-TFBS)可能來源于TE-embedded TFBS,而且這些nonTE-TFBS是小麥族特異出現的調控序列,進一步支持這些非TE调控區是伴随小麦族TE爆發起源的。TE-embedded TFBSTE來源TFBSTE-derived TFB)主要由幾個特定LTR 反轉錄轉座子亞家族貢獻,說明這幾類TE亞家族的複制和轉座特異性參與了小麥的基因調控網絡。隨著TE-derived TFBS序列與TE序列分化時間越長,其活性越高,與基因的距離也越近,因而,TE很有可能爲TFBS演化提供了廣泛的序列基礎 (B)。最後,通過與水稻逆境響應基因相比,小麥特異性逆境響應基因顯著富集在TE-derived TFBS的靶基因中,說明小麥特異性的TE亚家族参与了小麦转录调控网络的重塑及小麦的适应性进化(圖C)。 

 

  該研究成果于202199日在線發表在Genome ResearchDOI:10.1101/gr.275658.121)。中國科學院分子植物科学卓越创新中心博士生张郁芸和李子娟博士、腾讯彩票张玉娥副研究员、南京农业大学硕士生林堪德为论文的共同第一作者。复旦大学张一婧研究员、中國科學院分子植物科学卓越创新中心/上海植物逆境生物学研究中心朗曌博研究员、腾讯彩票薛勇彪研究员、南京农业大学张文利教授为论文的共同通讯作者。腾讯彩票童依平研究员合作参与本项工作。本项目得到国家自然科学基金优秀青年科学基金项目和中國科學院战略先导研究计划的资助。 

    

圖:小麦特异转座子重塑小麦环境适应的调控网络 

 

  

 
网站地图