基因组生物学:在玉米籽粒发育表观调控研究方面取得重要进展

来源：华中农业大学2022年3月21日12:33

近日，基因组生物学在线发表了华中农业大学玉米团队题为《DNA去甲基化影响玉米胚乳印迹基因表达》的研究论文。本研究揭示了DNA脱甲基酶影响籽粒发育相关基因表达的生物学功能和相关机制，为玉米籽粒产量的遗传改良提供了重要理论。

近日，基因组生物学在线发表了华中农业大学玉米团队题为《DNA去甲基化影响玉米胚乳印迹基因表达》的研究论文。该研究揭示了DNA去甲基化酶影响籽粒发育相关基因表达的生物学功能和相关机制，为玉米籽粒产量的提高提供了重要的理论支持。

玉米籽粒主要由胚和胚乳组成，基因表达在籽粒发育过程中起着重要作用。印记是玉米胚乳中一种特殊的表达模式，即只有一个来自双亲的等位基因在胚乳中表达，只有雌性等位基因称为MEG(母系表达基因)，只有雄性等位基因称为PEG(父系表达基因)。然而，控制玉米胚乳印迹基因表达的机制尚不清楚。

为了回答这个问题，作者对玉米中控制表观修饰的两个关键基因(ZmROS1a和ZmROS1b)进行了详细的研究，最终证明了DNA甲基化的变化直接调控玉米胚乳印迹基因的表达，而DNA去甲基化酶调控胚乳印迹基因形成的功能在双子叶植物拟南芥和单子叶植物玉米中是保守的。

华中农业大学生命科学与技术学院博士生徐强是本文的第一作者，李青教授是通讯作者，中国科学院植物研究所研究员张梅、中国农业大学教授赖金生、植物科学与技术学院教授李林和明尼苏达大学教授Nathan Springer也参与了这项研究。该研究得到了国家自然科学基金、华中农业大学自主科技创新基金和高校学科创新与人才引进计划的支持。作物改良国家重点实验室的高性能计算平台为该项目提供了计算支持。

华中农业大学玉米团队李青研究组重点分析了玉米籽粒发育的遗传和表观遗传分子机制，系统研究了玉米的环境适应机制、生物学功能和表观遗传修饰机制。自2016年回国成立实验室以来，在玉米领域取得了一系列成果，以通讯作者或合作通讯作者的身份在《基因组生物学》(2篇)、《分子植物》、《植物生物技术杂志》、《植物生理学》等国际主流期刊上发表了多篇研究论文。(100yiyao.com)

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