赤霉素（GA）作為重要的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，在種子萌發(fā)、莖伸長(zhǎng)與花發(fā)育等諸多方面具有重要的調(diào)控作用，但響應(yīng)GA誘導(dǎo)的遺傳因子有哪些，這些遺傳因子間又是如何協(xié)同互作調(diào)控木材產(chǎn)量與品質(zhì)性狀還知之甚少。為此，張德強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)以毛白楊優(yōu)良無(wú)性系為材料，在全球范圍內(nèi)率先完成了林木編碼與非編碼RNA序列響應(yīng)赤霉素的研究工作，兩項(xiàng)研究成果均于近期發(fā)表在國(guó)際著名植物學(xué)雜志《Journal of Experimental Botany》上（影響因子為5.526）。
該研究利用基因組重測(cè)序、SNP檢測(cè)、RNA-Seq等技術(shù)手段，確定了在赤霉素處理下非編碼RNA與mRNA轉(zhuǎn)錄水平的變化。選用多基因、多位點(diǎn)關(guān)聯(lián)作圖模型，分別從不同角度解析了差異表達(dá)的光合相關(guān)基因與lncRNA內(nèi)常見SNP位點(diǎn)對(duì)林木生長(zhǎng)與木材纖維品質(zhì)性狀的加性、顯性與上位性遺傳效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)了410個(gè)lncRNA可以響應(yīng)赤霉素處理，并確定了939個(gè)順式調(diào)控的靶基因和965個(gè)反式調(diào)控靶基因。功能分析顯示，這些靶基因參與纖維素與果膠的生物合成及生長(zhǎng)素的信號(hào)傳導(dǎo)途徑。聯(lián)合遺傳學(xué)分析表明，分別來(lái)自lncRNA及其靶基因的112、1014個(gè)SNP位點(diǎn)與生長(zhǎng)及木材品質(zhì)性狀顯著關(guān)聯(lián)。同時(shí)，確定了47個(gè)來(lái)自于赤霉素響應(yīng)通路上的基因與光合、生長(zhǎng)及木材品質(zhì)性狀顯著關(guān)聯(lián)，上位性效應(yīng)模型驗(yàn)證了來(lái)自該通路上37個(gè)基因具有顯著的上位性，表明這些基因之間存在重要的遺傳互作效應(yīng)。研究首次提出了在調(diào)控通路研究中應(yīng)將RNA-Seq、啟動(dòng)子富集分析與上位性效應(yīng)聯(lián)合解析基因互作的新方法，強(qiáng)調(diào)了基于生物學(xué)途徑上多基因關(guān)聯(lián)作圖模型在揭示樹木重要數(shù)量性狀主要遺傳變異效應(yīng)方面的優(yōu)勢(shì)，為推動(dòng)林木數(shù)量性狀遺傳改良進(jìn)程提供了新的理論。
上述兩項(xiàng)研究成果的第一作者分別為張德強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)的青年教師謝劍波博士，與在讀博士生田佳星同學(xué)。這是張德強(qiáng)團(tuán)隊(duì)自2012年開創(chuàng)林木功能基因標(biāo)記連鎖-連鎖不平衡聯(lián)合作圖研究以來(lái)，在林木數(shù)量性狀遺傳變異研究方面取得的又一次突破，鞏固了我校在林木基因標(biāo)記輔助育種方向國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，國(guó)際知名的地位。
附：文章鏈接：
http://jxb.oxfordjournals.org/content/early/2016/02/22/jxb.erw057
http://jxb.oxfordjournals.org/content/early/2016/04/18/jxb.erw151
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁(yè)的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其真實(shí)性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com