該團隊針對目前我國玉米自主知識產權啟動子缺乏制約生物技術育種研發及產業化環節的問題,以組學手段高通量鑒定并獲得了多個新穎的玉米胚特異性啟動子。通過生物信息學分析結合實驗驗證首次報導了玉米基因組中的大量存在的雙向基因對現象,獲得了多個有應用價值的玉米雙向啟動子,為我國農業生物技術研究提供了可貴的自主知識產權的啟動子資源。
我國玉米生物技術育種一個限制因素就是可以用于驅動外源基因表達的組織特異性啟動子的數量少,尤其是可用的且具有自主知識產權的胚特異性啟動子非常有限。一旦落入國外的“專利陷阱”,將會使我國生物技術育種產品產業化功虧一簣。

圖A: 玉米胚特異性高表達啟動子的基因組規模的篩選,克隆與功能鑒定
同時,該研究團隊首次報導了玉米,高粱和大豆植物基因組中大量存在雙向基因對,并首次用驗證了驅動這些基因對表達的啟動子具有雙向啟動子功能。該研究成果為多基因轉化奠定了重要的理論和雙向啟動子資源(圖B)。其后續工作在進一步的進行中,將深入分析這些新穎的雙向啟動子資源與其應用研究,服務于我國的農業生物技術的發展。(通訊員 崔艷)

圖B: 玉米雙向基因對的全基因組搜尋與雙向啟動子的功能鑒定