最近,中國農業科學院
作物科學研究所萬建民課題組有關水稻株高表觀遺傳調控的研究結果被國際知名刊物《植物細胞(The Plant Cell)》期刊接受。該研究首次報道了表觀遺傳修飾對水稻株高和花器官發育的重要作用,揭示了DNA甲基化和組蛋白修飾之間的關聯,為進一步研究表觀遺傳修飾對水稻生長發育的調控機制奠定了基礎。這是該課題組繼2011年在《The Plant Cell》報道水稻育性相關研究成果后又一次在該期刊發表論文。
萬建民課題組長期從事水稻功能基因方面的研究,致力于解決水稻秈粳亞種間雜種優勢利用的障礙。水稻秈粳亞種間雜種優勢強大,一般比亞種內雜交水稻產量潛力高10%-30%,但秈粳亞種間雜種存在半不育、超親晚熟和株高超親等問題,嚴重影響其在生產上的利用。萬建民課題組通過表觀遺傳調控研究發現了1個顯性矮稈突變體Epi-df,具有較強的降稈能力,有望在水稻秈粳雜種優勢利用中解決F1代株高偏高問題。
據了解,表觀遺傳學是研究基因的核苷酸序列不發生改變的情況下,基因表達了可遺傳的變化的一門學科。表觀遺傳主要通過DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質重塑和非編碼RNA調控等方式控制基因表達。表觀遺傳調控是基因表達調控的重要組成部分,已成為當前研究的熱點。目前,僅有極少數的自發表觀突變體被發現,如DNA過甲基化突變體clk、Epi-dwarf1、lcyc、以及Cnr; 而DNA去甲基化突變體目前僅發現一例,即擬南芥fwa突變體。在禾本科植物尤其是重要作物中還未有DNA去甲基化突變體的報道。