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玉米團隊PLoS發文揭示基因間區對復雜性狀的調控
發布時間:2020-04-25

425日,華中農業大學玉米團隊張祖新教授課題組,在PLoS Genetics上在線發表題為UNBRANCHED3 Expression and Inflorescence Development is Mediated by UNBRANCHED2 and the Distal Enhancer, KRN4, in Maize”的研究論文,揭示了一個基因間區KRN4作為增強子遠程順式調控靶基因UNBRANCHED3表達和穗行數數量變異。

 


植物基因組含有大量的基因間區。早期研究認為這些基因間區為無生物功能的垃圾DNA”。隨著越來越多的植物基因組測序完成,解析基因間區的功能成為一大挑戰。基于以3D基因組為代表的測序技術,科學家發現在擬南芥、水稻和玉米中基因間區含有開放的染色質區,且這些開放染色質區具有諸如重組斷點、增強子和其他遠距離調控元件的重要功能特征。但是,這些功能元件在重要性狀形成中的作用及其調控方式知之甚少。

KERNEL ROW NUMBER4(KRN4)是華中農業大學張祖新教授課題組前期鑒定的一段約3.1 Kb的基因間區,位于SPL轉錄因子基因UNBRANCHED3(UB3)下游約60 Kb處,其能與UB3遺傳互作調控穗行數。當前研究發現KRN4 呈現開放染色質狀態并含有增強子核心序列,能招募反式因子UNBRANCHED2(UB2)OCS Binding Factors (OBF1OBF4) 結合到UB3啟動子,進而增強UB3的表達;KRN4 的序列變異能增強ub2ub3突變體的果穗扁化表型;表明KRN4 作為一個UB3啟動子的遠程增強子,通過染色質互作和招募UB2為中心的轉錄復合體調控UB3在雌穗分生組織中的表達這一結果為基因間區參與數量性狀的精細調控提供了新的證據

杜艷芳博士論文第一作者,張祖新教授為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金重大研究計劃和國家重點研發計劃等項目的資助。


論文鏈接https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1008764

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