中科院秦峰Nature子刊发表GWAS研究新成果

　　

生物通报道：玉米是是一种重要的农作物，在很多国家被广泛种植。玉米原产于中美洲，是一种喜温作物，生长期较长需水量较高。干旱是限制玉米产量的一个重要因素，干旱胁迫会严重影响玉米幼苗生长、抽穗等生长发育过程。尤其是在玉米的生长初期，水分亏缺会极大影响到玉米的生物量和叶片的光合作用能力，最终抑制生殖器官发生并造成产量下降。

了解玉米抗旱性的天然变异，揭示其中的遗传学基础，可以帮助人们在栽培品种中进一步改良玉米的抗旱性状。为此，中国科学院植物研究所的科学家们进行了深入研究。（延伸阅读：中国科学家PNAS发布辣椒全基因组测序）

研究人员通过全基因组关联分析（GWAS）发现，微小反向重复转座子（MITE）插入NAC基因（ZmNAC111）的启动子，与玉米抗旱性的天然变异有紧密的关系。这一成果发表在九月二十一日的Nature Communications杂志上，文章的通讯作者是中国科学院植物研究所的秦峰研究员。

GWAS是一种在全基因组范围内对常见遗传变异进行总体关联分析的方法。这种方法被广泛用于探索基因变异与表型之间关系，近年来在人类医学和遗传学领域发展迅速。

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研究显示，在拟南芥中异源表达82-bp MITE，可以通过RNA引导的DNA甲基化和H3K9二甲基化抑制ZmNAC111的表达。在转基因玉米中提高ZmNAC111的表达水平，能够增强玉米苗期的抗旱性，改善其水利用率，诱导干旱应答基因上调。进一步研究表明，MITE插入ZmNAC111启动子似乎发生在玉米驯化之后，这一事件广泛存在于温带的玉米品种中。

作者简介：

秦峰，女，博士，研究员，博士生导师。1975年10月出生于湖北省武汉市，1998年和2001年在华中农业大学获学士和硕士学位，2004年在清华大学获博士学位。2004年至2010年在日本国际农林水产业研究中心从事博士后研究工作。2010年入选中国科学院“****”，任中国科学院植物研究所研究员。近年来在Plant Cell、Plant Journal、Plant Physiology、PNAS上发表论文数十篇。

 

生物通编辑：叶予

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