lncRNAs调控水稻重要农艺性状变异的分子机制被揭示学术资讯

来源：植物科学最前沿

近日，Science Advances在线发表了中国农业科学院作物科学研究所杨庆文团队、刘君团队和华盛顿圣路易斯大学的Ken Olsen团队合作完成的题为“Genome-wide analyses reveal the role of non-coding variation in complex traits during rice domestication”的研究论文，该研究完成了水稻（亚洲栽培稻）及其祖先种（普通野生稻）非编码区lncRNA的注释，结合多重组学方法研究了水稻lncRNA的进化历史，从全基因组水平揭示了lncRNAs调控水稻重要农艺性状变异的分子机制。

LncRNA对水稻籽粒形态性状多样性微调的分子遗传机制

尽管高达90%的真核生物基因组能够发生转录，但仅2%的转录本能够编码蛋白。阐明非编码区变异对农艺性状多样性形成的作用机理具有重要意义，是揭示作物遗传变异的基础。研究结果表明，栽培稻中95%的lncRNA表达量下调，且下调的lncRNA在进化过程中具有与定向选择一致的显著分子特征，差异表达的lncRNAs靶基因富集于与碳固定能力和碳水化合物代谢相关的位点。部分lncRNAs表达量降低直接导致淀粉含量和粒重的增加，从而通过lncRNAs的全基因组注释重塑了水稻转录组的表达模式，揭示了水稻产量和品质的多层次调控机制。

该研究首次从全基因组水平对水稻及其祖先种的lncRNA结构、表达模式、分子机制和进化历史进行深入研究，揭示了lncRNAs调控水稻重要农艺性状变异的分子机制，极大地促进非编码区调控作物农艺性状变异的研究，可为水稻全基因组设计育种提供路线图，对于水稻遗传改良具有重要的指导意义。

第一作者为郑晓明副研究员，该研究得到中国农科院科技创新工程、国家重大研发计划和国家自然科学基金等项目资助。

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