全基因组调控框架确定了玉米果皮颜色1基因（P1）控制的基因

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MaizeGDB, 2012-10, Owen Hoekenga

色素为遗传研究提供了强有力的指示系统。色素的可见性很好，如苯丙派生栎鞣红（phlobaphenes）,如果调控或结构基因有微小的改变，都会显而易见的，但往往对植物健康没有太大的影响。果皮颜色基因P1（Pericarp color1，P1）同时调节果皮中的色素栎鞣红和并在结构上有玉米丝中的杀虫化合物梅森素（maysins，一种天然的杀虫化合物）。因此，P1调节子代表着基础生物学和应用生物学的研究系统。这项研究采用了系统生物学方法，为了更完整地描述P1调节子，结合基于下一代测序的研究方法，检测基因表达和P1绑定内染色质的转录调节。总而言之，通过使用功能性的（P1-rr）和无功能的（P1-ww）等位基因，多种证据表明P1调控（或至少是物理上相关的）果皮和玉米丝中的基因。与使用等基因突变体和野生型的材料的目视检查相比，P1的调控影响比预期的大得多。在果皮中，P1-rr和P1-ww姊妹系之间超过3300个基因的表达有差异。其中18个有代表性的基因中1得到定量RT-PCR的证实。在玉米丝中2100多个基因的表达有差异。这些目标基因包括预期的与苯丙相关的基因，但也包括碳水化合物和脂质代谢基因和其他不那么明显的相关联的代谢途径。染色质免疫沉淀实验发现有许多基因与RNA序列所确定的相同，然而，两种分析中的共有基因数目与随机分析的数目相似。也许更重要的是，P1的典型转录因子结合基序在正向和负向调控的基因位点中较集中，表明系统生物学的结果与我们现有的知识体系一致。这项研究明确表明了系统生物学方法的潜力，它可以整合转录组学、生物化学和遗传研究形成一个问题的完整的综综合观点，这正是100多年来追求的目标。

论文链接：A Genome-Wide Regulatory Framework Identifies Maize Pericarp Color1 Controlled Genes

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