作科所解析玉米表皮蜡质基因共表达网络
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发布时间：2018-11-12
作者：郑军
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近日，中国农业科学院作物科学研究所玉米分子遗传创新研究组在转录组水平上解析了玉米表皮蜡质基因共表达调控网络，并借助该网络进行了新基因的挖掘。相关研究成果在线发表在《植物学报（The Plant Journal）》上。
在长期的进化过程中，陆生植物的表皮形成了一层保护性屏障称之为角质层，角质层对植物适应环境胁迫、防止植物体内水分散失具有重要作用，而表皮蜡质是角质层的重要组成成分。表皮蜡质是一类由超长链脂肪酸衍生而来的脂质化合物，其生物合成和转运受到一系列基因的严格调控。在玉米中，这类表皮蜡质相关基因称之为glossy基因。目前，许多glossy基因已经克隆，但在转录组层面上对玉米表皮蜡质基因的共表达网络及调控还知之甚少。
本研究利用了8个玉米glossy突变体，在同一遗传背景下检测了突变体相对于野生型的转录组水平差异，鉴定了一批差异表达基因。进一步利用公共数据库构建玉米基因共表达网络，惊奇地发现几乎所有已知的glossy基因都出现在同一个表达模块之中。进而由这一模块与上述差异表达基因重叠交叉鉴定出264个玉米蜡质候选基因合集。借助于该基因合集提供的信息，快速地克隆了两个玉米表皮蜡质新基因ZmCER8、gl14。该研究从新的视角解读了玉米表皮蜡质基因的共表达网络，为后续克隆玉米表皮蜡质基因提供了重要的基因资源，也为玉米及其它植物基因克隆策略提供了重要参考与借鉴。
作科所郑军研究员与美国堪萨斯州立大学何骋博士为该论文的共同第一作者，美国堪萨斯州立大学刘三震助理教授、作科所王国英研究员、美国爱荷华州立大学Patrick Schnable教授为论文共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国农科院科技创新工程的资助。
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