科技工作者之家
科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。
科技工作者之家 2020-11-13
内容来源:中国科学院
PhasiRNA(phased, secondary, small interfering RNA)在植物的生长、发育、生殖以及抗病过程中发挥重要作用。在玉米花药发育过程中,有两类phasiRNA大量产生:一类是在细胞增殖分化期大量产生的21-nt phasiRNA,另一类是在减数分裂期大量富集的24-nt phasiRNA。已有研究发现,玉米多个雄性不育突变体往往伴随着21-或24-nt phasiRNA的缺失,24-nt phasiRNA对于玉米花药器官中绒毡层细胞的正常发育十分重要,其前体(24-PHAS)在花药性母细胞中CHH背景下的DNA甲基化水平更高。
在已有的研究的基础上,中国科学院植物研究所张梅研究组和美国斯坦福大学Walbot研究组等,利用两个玉米雄性不育突变体dcl5-1(仅产生少量24-nt phasiRNA)和ms23(无24-nt phasiRNA产生),进一步探讨24-PHAS上CHH甲基化水平的提高是否和24-nt phasiRNA的大量产生有关。研究利用基于序列捕获的亚硫酸盐测序(sequence capture bisulfite-sequencing)技术,分析玉米雄性不育突变体dcl5-1和ms23中24-PHAS上CHH甲基化水平的变化情况。研究发现,相对于正常可育的植株,突变体中CHH甲基化水平明显降低。在玉米花药发育减数分裂期前的细胞分化期,24-PHAS上CHH甲基化水平也维持一个较低的状态。由于在dcl5-1突变体中,24-PHAS的转录水平没有发生变化,因此推断玉米减数分裂期24-PHAS上CHH甲基化水平的提高依赖于24-nt phasiRNA的产生,而不是24-PHAS的转录。
研究进一步发现,尽管每个24-PHAS在不同位置会产生很多24-nt phasiRNA,但是对于单个PHAS,仅有一类或少数几类24-nt phasiRNA会大量产生,且在其基因组产生位点及邻近位置上往往有较高的CHH甲基化水平,因此推测24-nt phasiRNA能够顺式介导24-PHAS上CHH甲基化的发生。
相关研究成果近日在线发表在New Phytologist上。植物所研究员张梅为论文的第一作者和通讯作者,植物所助理工程师马旭旭与斯坦福大学教授Virginia Walbot为论文的共同第一作者。研究工作得到中科院人才计划启动基金、美国国家科学基金会植物基因组研究项目和博士后国际交流计划派出项目等的支持。
玉米不同发育阶段和两个雄性不育突变体中24-PHAS上甲基化水平的变化(a-c)玉米花药发育半薄切片图:(a)0.5 mm,细胞增殖分化期;(b)2.0 mm,减数分裂期;(c)4.0 mm,双核期;(d)24-PHAS在玉米花药不同发育时期(0.5,2.0和4.0 mm)的CHH背景下的DNA甲基化水平;(e)dcl5-1雄性不育突变体及其可育对照植株中,24-PHAS上CHH甲基化水平的变化;(f)ms23不育突变体及其可育对照植株中,24-PHAS上CHH甲基化水平的变化;(g)24-PHAS上丰度最高的一类24-nt phasiRNA和其他24-nt phasiRNA的丰度比较;(h)24-PHAS上丰度最高的一类24-nt phasiRNA和其他24-nt phasiRNA对应基因组位置上的CHH甲基化水平比较。
来源:中国科学院
原文链接:http://www.cas.cn/syky/202011/t20201112_4766527.shtml
版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。
电话:(010)86409582
邮箱:kejie@scimall.org.cn
中科院水生所创制出无肌间刺银鲫突变体
美国或已出现更致命的新冠突变体
【科界传声】基层气象科普宣传问题不容忽视
东北地理所在大豆突变体基因定位测序方法改良研究中获进展
英国发现新冠病毒突变体 传播能力提高70%
Cell:新冠病毒N439K突变体免疫逃逸与适应性
《自然》:发现了逃避中和抗体的新冠病毒刺突蛋白突变体
应对新冠突变株全方位研究的新冠突变体试剂库
科学家创建大容量多样化小麦全外显子突变体库
Cancer Cell: 卢敏等人发现,砒霜可以“复活”p53突变体