近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所作物耐逆性調(diào)控與改良創(chuàng)新團(tuán)隊和合作者揭示了水稻表觀遺傳調(diào)控細(xì)胞周期和DNA損傷的新機(jī)制，為研究表觀遺傳調(diào)控作物重要農(nóng)藝性狀及提高抗逆性提供了新的途徑和基因。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物細(xì)胞（The Plant Cell）》上。
據(jù)專家介紹，鑒定遺傳信息和表觀遺傳信息在細(xì)胞分裂中的調(diào)控基因和網(wǎng)絡(luò)可望為提高作物產(chǎn)量和抗逆性提供基因資源和理論基礎(chǔ)。該研究在水稻中鑒定了酵母CTF4同源蛋白DRW1，突變后呈現(xiàn)明顯的矮化短小表型（包括株高降低、種子變小、千粒重減少等）。與酵母和哺乳動物相比，水稻DRW1不僅參與DNA復(fù)制和損傷修復(fù)，還特異地影響細(xì)胞周期中的表觀遺傳信息傳遞，表明DRW1在進(jìn)化過程中即呈現(xiàn)保守的生物功能，又分化出特有的表觀調(diào)控機(jī)制。
作物生長發(fā)育過程中，高溫、干旱等非生物脅迫會引起細(xì)胞增殖被抑制，集中能量用于抗逆，往往導(dǎo)致作物不同程度減產(chǎn)。該研究鑒定了一個調(diào)控株高、種子大小、千粒重等產(chǎn)量性狀的關(guān)鍵基因，揭示了CTF4同源蛋白在酵母、擬南芥和水稻中的進(jìn)化機(jī)制，不僅為后續(xù)研究CTF4同源蛋白物種進(jìn)化提供了理論基礎(chǔ)，而且為水稻生長發(fā)育、產(chǎn)量和抗逆相關(guān)性狀的遺傳改良提供了重要線索和應(yīng)用前景。
該研究得到國家重大專項、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項目資助。 （通訊員 崔艷）
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https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koab047/6129782
