研究揭示了拟南芥细胞器基因组重组和变异积累的规律

来源：深圳农业基因组研究所，2022年10月06日18:30

近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所绿光超级稻遗传分析与分子育种创新团队的研究揭示，MSH1基因参与介导拟南芥细胞器的基因组重组和变异积累，为细胞器遗传物质的转化和作物育种的优化提供了理论支持。

近日，中国农业科学院绿色光简超级稻遗传分析与分子育种创新团队研究揭示，MSH1基因参与介导拟南芥细胞器基因组重组和变异积累，为改造细胞器遗传物质、优化作物育种提供了理论支持。相关研究成果发表于《植物杂志（The Plant Journal）》。

除了核遗传，植物细胞还含有细胞器(如线粒体和叶绿体)中的遗传物质。以开花植物为例，开花植物的线粒体基因组中含有大量的重复序列，即使在拟南芥中，这些重复序列仍然存在不正确、不完整的注释。

为了更好地了解这些重复序列的来源，探索植物细胞器基因组变异的积累规律，研究人员选择了拟南芥msh1突变体作为研究材料，通过高精度长阅读测序检测突变体中细胞器基因组的结构变异，绘制了线粒体基因组重复序列介导的重组精细图谱，并分析了线粒体和叶绿体基因组变异积累模式的差异。发现MSH1可以抑制重复序列间的非交换异位重组，推测MSH1表达的改变可能导致线粒体和叶绿体基因组结构和序列变异的增加，变异积累模式的差异可能是两组基因组进化轨迹差异的原因之一。这项研究提高了人们对细胞器遗传变异模式的认识。

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