研究揭示擬南芥細(xì)胞器基因組重組與變異積累規(guī)律

　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所綠色輕簡超級稻遺傳解析與分子育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究揭示了MSH1基因參與介導(dǎo)擬南芥細(xì)胞器基因組重組與變異積累規(guī)律，為改造細(xì)胞器遺傳物質(zhì)，優(yōu)化作物育種提供了理論支撐。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物雜志（The Plant Journal）》上。

 

　　植物細(xì)胞內(nèi)除細(xì)胞核遺傳外，在細(xì)胞器（如線粒體和葉綠體）中也包含遺傳物質(zhì)。以開花植物為例，其線粒體基因組中包含大量的重復(fù)序列，即便在模式植物擬南芥中，這些重復(fù)序列仍然存在注釋不正確與不完整的情況。

 

　　為了更精準(zhǔn)地理解這些重復(fù)序列的來源，探究植物細(xì)胞器基因組變異積累規(guī)律，研究人員選用擬南芥msh1突變體為研究材料，利用高精度長讀長測序檢測了突變體中細(xì)胞器基因組的結(jié)構(gòu)變異，繪制了線粒體基因組重復(fù)序列介導(dǎo)重組精細(xì)圖譜，并分析了線粒體與葉綠體基因組變異積累模式的差異。研究發(fā)現(xiàn)MSH1能夠抑制重復(fù)序列之間非交換的異位重組，并推測MSH1表達(dá)量變化可能造成線粒體和葉綠體基因組結(jié)構(gòu)和序列變異增加，而變異積累模式的差異可能是兩套基因組進(jìn)化軌跡差異的原因之一。該研究增進(jìn)了人們對細(xì)胞器遺傳變異模式的了解。

 

　　該研究得到國家自然科學(xué)基金、深圳市科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新委員會等項(xiàng)目的支持。

 

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15976