生物所绘制水稻全基因组DNA腺嘌呤甲基化图谱

 

　　近日，中国农业科学院生物技术研究所谷晓峰课题组绘制了全基因组腺嘌呤甲基化修饰图谱，并发现其参与生长发育、光合作用、逆境适应等生物学功能。相关研究成果在线发表在《分子植物（Molecular Plant）》上。该研究结果为水稻功能基因组学和表观遗传学研究提供了更完善的基因组和表观遗传信息，对水稻产量等重要农艺性状的定点改良具有重要的理论和实践价值。

 

　　水稻是重要的粮食作物，培育高产、稳产、优质等综合性状优良的水稻品种是科学研究和生产中的重大需求。籼稻和粳稻作为两个主要亚种，具有不同的农艺性状，相对而言籼稻产量较高，粳稻食用品质更好。DNA腺嘌呤甲基化是近年来逐渐在多细胞生物中揭示的一类新表观遗传修饰，在多个方面起着关键的调控作用，而目前在植物尤其是农作物上的研究及了解很少。在决定水稻综合性状的因素中，表观遗传修饰在其中起着关键作用，鉴定全基因组表观修饰位点和调控网络是培育优良品种的基础。

 

　　该研究以水稻功能基因组学研究中应用广泛的粳稻“日本晴”和籼稻“93-11”为研究材料，绘制了全基因组腺嘌呤甲基化修饰图谱，发现其参与生长发育、光合作用、逆境适应等生物学功能，并在调控籼稻和粳稻响应外界环境胁迫方面具有重要功能。此外，该研究还大幅度提升了“日本晴”和“93-11”基因组的组装质量和注释准确度，可为基因序列分析、功能预测及研究提供基础，并对高质量水稻基因组的组装具有指导意义。

 

　　该研究得到了国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金、中国农科院农科英才等项目的资助。