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[光明日報]我科學家揭示水稻lncRNA的進化歷史

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  非編碼區長鏈非編碼RNA是水稻基因組中的一種重要遺傳物質,也稱lncRNA,它能夠影響水稻的外觀、產量等特征。近日,中國農業科學院作物科學研究所水稻優異種質資源發掘與創新利用創新團隊、作物基因組選擇育種創新團隊和華盛頓圣路易斯大學的肯·奧爾森團隊合作揭示了普通野生稻到亞洲栽培稻的進化過程中,lncRNA的進化歷史,并揭示了lncRNA調控水稻重要農藝性狀變異的分子機制。相關研究結果于12月18日發表在國際期刊《科學進展》上。

  研究團隊介紹,闡明非編碼區變異是揭示農作物遺傳變異的基礎。普通野生稻是亞洲栽培稻的近緣野生祖先種,研究二者之間lncRNA的差異有助于深入了解水稻進化中重要農藝性狀多樣性形成的分子機制。

  研究人員通過多重組學方法對水稻lncRNA進行分析發現,與其祖先種普通野生稻相比,亞洲栽培稻中95%的lncRNA表達量下調,并通過實驗驗證了3個lncRNA表達量降低直接導致水稻種子淀粉含量和粒重的增加,揭示了水稻產量和品質的多層次調控機制。

  該研究首次從全基因組水平對水稻及其祖先種的lncRNA結構、表達模式、分子機制和進化歷史進行深入研究,揭示了lncRNA調控水稻重要農藝性狀變異的分子機制,為水稻農藝性狀變異研究提供了新思路,可為水稻全基因組設計育種提供路線圖,對于水稻遺傳改良具有重要的指導意義。

  中國農業科學院作科所鄭曉明副研究員為文章第一作者,楊慶文研究員和劉君研究員為論文通訊作者。研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、和中國農科院科技創新工程等項目資助。

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