中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所王曉武科研團(tuán)隊(duì)和美國科學(xué)院院士邁克•菲林（Michael Freeling）科研團(tuán)隊(duì)合作，對植物基因組多倍化進(jìn)化進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)座子甲基化調(diào)控基因分化和多基因組分化的表觀遺傳機(jī)制，將對基因組進(jìn)化和植物遺傳育種產(chǎn)生重要影響。相關(guān)研究結(jié)果于3月24日在線發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)雜志《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）上。
植物在進(jìn)化過程中通過基因組加倍（多倍化）的擴(kuò)增方式進(jìn)行自我進(jìn)化和適應(yīng)自然環(huán)境。隨著DNA測序技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的植物基因組被公布，通過比較基因組學(xué)來闡明植物多倍化進(jìn)化機(jī)制成為可能。該研究以之前完成的白菜基因組序列為基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)白菜基因組可以被劃分為3個(gè)亞基因組，而且存在一個(gè)基因數(shù)量顯著超過其它亞基因組的優(yōu)勢亞基因組，并且該基因組同時(shí)在基因表達(dá)上也具有優(yōu)勢。經(jīng)過深入研究，同時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)座子（轉(zhuǎn)座子是廣泛存在于植物基因組上的一類重復(fù)序列元件）在亞基因組水平對基因表達(dá)具有重要影響，是3個(gè)亞基因組基因表達(dá)分化的重要因素；小RNA（smRNA）通過沉默轉(zhuǎn)座子從而沉默附近基因的方式，促進(jìn)了優(yōu)勢亞基因組的形成，從而造成了基因組層面的分化。兩種分化機(jī)制的闡明，將為解釋雜交優(yōu)勢現(xiàn)象和C值悖論（物種結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度與基因組大小無關(guān)）提供指導(dǎo)。
據(jù)悉，王曉武團(tuán)隊(duì)長期從事白菜等蕓薹屬植物基因組的研究，該成果是繼2013年明確蕓薹屬及其近緣物種的共同祖先基因組后，在植物進(jìn)化方面又一突破性進(jìn)展，也是中國農(nóng)科院國際合作的又一成功實(shí)例。該研究得到了科技部973、863，國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。（通訊員 李海芬）
文章在線鏈接：http://www.pnas.org/content/early/2014/03/21/1402475111.abstract
