水稻株高表观遗传调控研究取得重大进展

中国农业科学院作物科学研究所,2012-11-06

最近，中国农业科学院作物科学研究所万建民课题组有关水稻株高表观遗传调控的研究结果被国际知名刊物《植物细胞（The Plant Cell）》期刊接受。该研究首次报道了表观遗传修饰对水稻株高和花器官发育的重要作用，揭示了DNA甲基化和组蛋白修饰之间的关联，为进一步研究表观遗传修饰对水稻生长发育的调控机制奠定了基础。这是该课题组继2011年在《The Plant Cell》报道水稻育性相关研究成果后又一次在该期刊发表论文。

万建民课题组长期从事水稻功能基因方面的研究，致力于解决水稻籼粳亚种间杂种优势利用的障碍。水稻籼粳亚种间杂种优势强大，一般比亚种内杂交水稻产量潜力高10%-30%，但籼粳亚种间杂种存在半不育、超亲晚熟和株高超亲等问题，严重影响其在生产上的利用。万建民课题组通过表观遗传调控研究发现了1个显性矮秆突变体Epi-df，具有较强的降秆能力，有望在水稻籼粳杂种优势利用中解决F1代株高偏高问题。

据了解，表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达了可遗传的变化的一门学科。表观遗传主要通过DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA调控等方式控制基因表达。表观遗传调控是基因表达调控的重要组成部分，已成为当前研究的热点。目前，仅有极少数的自发表观突变体被发现，如DNA过甲基化突变体clk、Epi-dwarf1、lcyc、以及Cnr; 而DNA去甲基化突变体目前仅发现一例，即拟南芥fwa突变体。在禾本科植物尤其是重要作物中还未有DNA去甲基化突变体的报道。