国产男女激情一区二区_亚洲无码免费视频网站_亚洲av无码之国产精品_久久精品国产自在天天线

中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所
location
當(dāng)前位置:首頁(yè) > 新聞動(dòng)態(tài) > 科研進(jìn)展
left
新聞動(dòng)態(tài)
科研進(jìn)展

昆明植物所高立志研究組對(duì)植物多倍化與 DNA 甲基化關(guān)系的表觀遺傳學(xué)研究取得重要進(jìn)展

文章來(lái)源:中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)  |  發(fā)布時(shí)間:2015-12-02  |  作者:高立志、張杰  |  瀏覽次數(shù):  |  【打印】 【關(guān)閉

 

  多倍化又稱全基因組重復(fù),在植物、動(dòng)物和真菌中都經(jīng)常發(fā)生。所有被子植物在進(jìn)化過(guò)程中都至少經(jīng)歷過(guò)一次多倍化事件,顯示出多倍化事件在植物進(jìn)化中起到的關(guān)鍵作用。多倍化事件產(chǎn)生了大量新的遺傳材料,增加了基因組復(fù)雜性,為現(xiàn)存植物的成功進(jìn)化提供了重要基礎(chǔ)。多倍化會(huì)給基因組造成強(qiáng)烈的沖擊和長(zhǎng)期深遠(yuǎn)的影響,多倍化事件發(fā)生后植物基因組的進(jìn)化是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程。因此,可以將多倍化事件發(fā)生后基因組的進(jìn)化視為基因組對(duì)多倍化事件的應(yīng)答并區(qū)分為短期效應(yīng)和長(zhǎng)期效應(yīng)。無(wú)論短期效應(yīng)還是長(zhǎng)期效應(yīng),表觀遺傳修飾都會(huì)對(duì)基因組的變化產(chǎn)生影響。 

  中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所高立志研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì),與華南農(nóng)業(yè)大學(xué)劉向東教授合作。針對(duì)表觀遺傳修飾中的核心內(nèi)容之一—— DNA 甲基化,采用人工合成第 48 世代的同源四倍體水稻(Oryza sativa ssp. indica, 2n=48)及其對(duì)應(yīng)世代的親本二倍體秈稻矮腳南特為材料,利用亞硫酸氫鹽轉(zhuǎn)化測(cè)序、小 RNA 測(cè)序、轉(zhuǎn)錄組測(cè)序等方法,在全基因組水平上開(kāi)展了多倍化事件發(fā)生后 DNA 甲基化變異與基因組短期效應(yīng)關(guān)系的研究。 

  結(jié)果表明,二、四倍體水稻的大部分基因表達(dá)水平?jīng)]有差異,四倍體水稻沒(méi)有因?yàn)榛蚩截悢?shù)目的倍增而表現(xiàn)出劑量效應(yīng)。轉(zhuǎn)座子 DNA 甲基化水平在基因組范圍內(nèi)表現(xiàn)出廣泛的差異,四倍體水稻 DNA 轉(zhuǎn)座子的 CHG CHH 甲基化水平普遍升高,同時(shí)伴隨著 siRNAs 豐度的增加。DNA 轉(zhuǎn)座子甲基化水平的升高抑制轉(zhuǎn)座子鄰近基因的表達(dá),使得盡管四倍體水稻基因的拷貝數(shù)目增加但大部分基因表達(dá)量維持在與二倍體相當(dāng)?shù)乃剑憩F(xiàn)出劑量補(bǔ)償效應(yīng)。這一結(jié)果意味著多倍化對(duì)基因組造成的沖擊帶來(lái)了轉(zhuǎn)座子 DNA 甲基化水平的變異,大量地分布在常染色質(zhì)區(qū)域的 DNA 轉(zhuǎn)座子甲基化水平的升高,很可能干擾了 DNA 轉(zhuǎn)座子周圍基因的表達(dá),使得新產(chǎn)生的四倍體中絕大部分基因的表達(dá)水平與二倍體基因的表達(dá)水平相當(dāng),有利于緩沖多倍化剛發(fā)生時(shí)基因組即刻倍增與細(xì)胞環(huán)境結(jié)構(gòu)不能迅速增加之間的矛盾,這可能是新產(chǎn)生的多倍體適應(yīng)基因組加倍沖擊而成功存活的一條有效途徑。該研究成果首次為多倍化事件發(fā)生后植物基因組進(jìn)化受表觀遺傳修飾影響的研究提供了重要的理論基礎(chǔ)。 

  該成果以 “Autotetraploid rice methylome analysis reveals methylation variation of transposable elements and their effects on gene expression”為題發(fā)表于國(guó)際著名期刊《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (文章鏈接http://www.pnas.org/content/early/2015/11/25/1515170112)。 

  

  研究所用的二、四倍體水稻的形態(tài)學(xué)與細(xì)胞學(xué)差異示意圖 

  二、四倍體水稻 DNA 甲基化圖譜(A)1號(hào)染色體DNA甲基化水平分布(B)基因和轉(zhuǎn)座子區(qū)域DNA甲基化水平分布的比較 


中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所

版權(quán)所有 Copyright © 2002-2025 中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所,All Rights Reserved 【滇ICP備05000394號(hào)
地址:中國(guó)云南省昆明市藍(lán)黑路132號(hào)  郵政編碼:650201    點(diǎn)擊這里聯(lián)系我們