- 题目:探索水稻基因组中垃圾DNA的生物学意义
- 时间:北京时间CST 2020年2月26日(星期三)9PM
- 地点:Zoom and Bilibili live stream
- 主讲人:郑晓明,中国农业科学院作物科学研究所副研究员。2010年7月在中国科学院植物研究所获博士学位,师从葛颂研究员。2010年8月至2013年7月在中国农业科学院作物科学研究所进行博士后研究,师从万建民研究员;2013年至今在中国农业科学院作物科学研究所工作至今。 长期从事野生稻种质资源和栽培稻收集和起源进化研究。近年来以第一作者或合作这身份在Science、Cell,Science Advances、Nature Plants,PNAS和Molecular Ecology等期刊发表多篇学术论文。
中文摘要
在水稻基因组中,目前已克隆的影响水稻形态性状的基因位点大概有三千多个,99%以上的基因位点都是蛋白质编码区。但是,借助于全基因组关联分析技术,发现跟水稻形态性状多样性相关的变异大部分集中在非编码区。对于动物的研究已经用不可辩驳的证据证明了垃圾DNA的作用覆盖从单个基因的微调到整个染色体的关闭,但是在植物中对于垃圾DNA的了解却知之甚少。垃圾DNA的研究之所以落后于编码区的研究,是因为这部分区域在组织中表达量低、保守性差,可以用来探索垃圾DNA功能的手段还比较落后。“随着基因组测序技术的发展,我们可以利用去核糖体RNA测序的方法更精确更广泛的得到组织中表达的DNA区域。从野生稻到现在食用的水稻,经过了一万多年。经过人工驯化和改良后,野生稻的株型、穗型、粒型以及种皮颜色等都发生了巨大的变化。对水稻及其野生近缘野生种进行了全链特异性转录组测序,鉴定了3363个长非编码RNA。结合多组学深入分析表明,许多长非编码RNA与基因组上受驯化的基因组区段具有一致的群体遗传学特征。GO富集表明,差异表达的长非编码RNA的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。进一步利用转基因实验和群体遗传分析证实,长非编码RNA表达水平的差异直接导致了水稻驯化过程中多个籽粒性状的变异。
参考文献
X.M. Zheng,J. Chen, H. B. Pang, S. Liu, Q. Gao, J. R. Wang, W. H. Qiao, H. Wang, J.Liu, K. M. Olsen, and Q. W. Yang. Genome-wide analyses reveal the role of noncoding variation in complex traits during rice domestication. ScienceAdvances, 2019 DOI: 10.1126/sciadv.aax3619