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首次绘制棉花甲基化基因图谱

发布时间:2021-08-29 04:03:38来源:

导读 首次绘制了棉花甲基化基因图谱30日出版的《基因组生物学》杂志发表了中美科学家合作的一项重要研究成果:他们首次绘制了棉花表观遗传基因的

首次绘制了棉花甲基化基因图谱

30日出版的《基因组生物学》杂志发表了中美科学家合作的一项重要研究成果:他们首次绘制了棉花表观遗传基因的“甲基化基因图谱”,即野生棉花与种植棉花500多个表观遗传基因的差异,为生物技术公司通过表观遗传修饰育种培育高产优质棉花提供了重要线索。几十年来,科学家们发现,许多动植物的表观特征可以通过基于DNA序列变化的遗传方法进行调控,也可以通过表观遗传方法进行遗传修饰而不改变DNA序列。这些研究成果为动植物育种开辟了新的途径,特别是利用表观遗传技术,在不改变基因的情况下就能创造新品种,可以避免人们对转基因技术的质疑和争论。

在最新的研究中,南京农业大学张天珍教授课题组与美国得克萨斯大学陈九思课题组合作。通过对比美国陆地棉和野生棉,鉴定出500多种与DNA甲基化过程相关的基因开关表,从而绘制出这种棉花的“甲基化基因图谱”。DNA甲基化是一个重要的表观遗传修饰过程。新的图谱信息可以提供棉花在100多万年进化过程中的表观遗传变化,帮助科研人员选择具有某些新特性的新品种,增加棉花产量,提高其抗旱、耐热或抗虫能力。

研究人员发现,野生棉花中的一个甲基化基因可以阻止棉花开花,而种植棉花中的这个基因已经去甲基化,这导致棉花从一种热带植物转变为一种已经在世界大部分地区定居的通用作物。这个关键突变不是遗传变异,而是表观遗传变异。

他们表示,参考这份最新的“甲基化基因图谱”,育种专家可以通过化学方法或CRISPR-Cas9等技术进行基因甲基化修饰,培育良种,同样的方法也可以用于小麦、咖啡、马铃薯、玉米等主要农作物的育种。

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