中國(guó)科技網(wǎng)訊 3月13日，由中科院遺傳與發(fā)育所、華大基因及亞利桑那大學(xué)等單位合作完成的短花藥野生稻基因組學(xué)研究成果在《自然·通訊》雜志上在線發(fā)表。研究為稻屬的比較、進(jìn)化和功能基因組學(xué)研究提供了寶貴資源。

野生稻蘊(yùn)含著寶貴的基因資源。短花藥野生稻是稻屬中與水稻親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的一類野生稻，具有對(duì)多種水稻病原菌和一些非生物脅迫較好的抗性。通過比較短花藥野生稻、水稻及其他野生稻的基因組，研究者可以獲得稻屬進(jìn)化過程中發(fā)生的基因組變異信息，從而更加準(zhǔn)確的理解水稻基因組的結(jié)構(gòu)和進(jìn)化過程。

研究人員利用新一代測(cè)序技術(shù)測(cè)定了高質(zhì)量的短花藥野生稻全基因組序列，并將96%的基因組序列定位到12條染色體上。通過比較基因組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，在短花藥野生稻基因組中，轉(zhuǎn)座子的活性較低并不斷的從基因組中被刪除，從而導(dǎo)致該基因組維持較小的狀態(tài)；此外，水稻基因組中還存在著大量的基因重復(fù)，這些基因可能是通過串聯(lián)基因重復(fù)或者基因轉(zhuǎn)移的機(jī)制在基因組中不斷進(jìn)行擴(kuò)增。通過分析短花藥野生稻和水稻基因組中的異染色質(zhì)區(qū)域，研究人員發(fā)現(xiàn)基因重復(fù)不僅可以增加基因的拷貝，同時(shí)這些冗余的序列還可以作為重復(fù)序列擴(kuò)增的熱點(diǎn)，這對(duì)異染色質(zhì)的形成和維持有著重要意義。

華大基因該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人黃銓飛表示：“本研究揭示了稻屬基因組進(jìn)化，特別是在基因組大小、基因移動(dòng)和異染色質(zhì)進(jìn)化等方面新的分子機(jī)制。未來(lái)，稻屬將會(huì)有更多的代表性物種基因組序列公布，這將使稻屬成為一個(gè)更好的從事植物功能和進(jìn)化基因組學(xué)研究的系統(tǒng)?！保ㄓ浾?劉傳書）