专家点评-解密小麦表观遗传密码

编者按：我们公众号编辑们酝酿和讨论了很久，希望对一些研究除了传统的“小编原创解读”和“一作深度解读”之外，增加“专家点评”这一环节，有利于读者（尤其是学生读者）对相关研究进一步加深理解。今天推送的张一婧课题组与合作团队近期发表在《Genome Biology》杂志上关于小麦表观修饰组方面的重要进展，得到了小麦界的很大关注和好评。鉴于此，我们邀请到从事麦类增强子等调控元件研究的朱博教授（四川师范大学），为我们带来专业点评。

   解密小麦表观遗传密码

朱博（四川师范大学，教授）

面包小麦（Triticum aestivum）是人类重要的粮食作物，异源六倍体，基因组庞大，重复序列繁多。因此，其功能基因组学研究进展相对缓慢，精准分子育种面临巨大挑战。该研究通过对异源六倍体小麦染色质开放区、DNA甲基化、7种组蛋白修饰标记以及转录组学的检测及分析，绘制了精细的小麦全基因组表观遗传图谱。并且使用针对重复序列繁多而改进的DNase-seq方法以及针对性开发的整合计算流程，深度挖掘了小麦隐藏的丰富调控元件资源，刻画其表观修饰组合模式，序列信息和进化特征，锁定了六倍体小麦中1.5%基因组区域存在活跃的顺式调控元件，为小麦功能基因组研究提供了重要的参考信息，极大程度减少基因调控机制研究的工作量。同时，该研究为进一步研究小麦亚基因组间的互作、多倍化及驯化过程中基因表达调控机制提供了重要线索。另外，作者还发现了H3K4me1、H3K4me3与顺式调控元件的关联在人类和小麦中的差异性，并证明了六倍体小麦中染色质开放程度和H3K9ac的水平与增强子活性高度相关。更为重要的是，该工作的实验方法和分析流程对于大基因组作物非编码区域调控元件的挖掘具有非常重要的借鉴意义。