发布人:     发布日期: 2012-10-31    浏览次数:

    著名学术刊物《The Plant Cell》最近接受了以南京农业大学为第一署名单位、万建民教授为通讯作者、张立国博士为第一作者的文章《Identification and Characterization of an Epi-allele of FIE1 Reveals a Regulatory Linkage between two 
Epigenetic  Marks in Rice》(The Plant Cell, 2012, 编号PLANTCELL/2012/102269)。该研究首次报道了表观遗传修饰对水稻株高和花器官发育的重要作用，揭示了DNA甲基化和组蛋白修饰之间的关联，为进一步研究表观遗传修饰对水稻生长发育的调控机制奠定基础。 

    万建民课题组长期从事水稻功能基因方面的研究，致力于解决水稻籼粳亚种间杂种优势利用的障碍。水稻籼粳亚种间杂种优势强大，一般比亚种内杂交水稻产量潜力高10-30%，但籼粳亚种间杂种存在半不育、超亲晚熟和株高超亲等问题，严重影响其在生产上的利用。该课题组发现的一个显性矮秆突变体Epi-df具有较强的降秆能力，有望在水稻籼粳杂种优势利用中解决F1代株高偏高问题。经图位克隆发现Epi-df编码一个包含7个WD40结构域的FIE1蛋白。FIE1参与水稻组蛋白H3K27me3的修饰，同时自身受表观抑制标记DNA甲基化和组蛋白H3K9me2的调控，从而表现出胚乳特异性表达特性。而在Epi-df中，FIE1基因的启动子和5’端发生了DNA去甲基化，H3K9me2减少和表观激活标记H3K4me3增加，从而使FIE1异位表达，并导致基因组水平上H3K27me3修饰的改变，导致水稻株高降低并伴随一定程度的花器管变异。

    表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达了可遗传的变化的一门学科。表观遗传主要通过DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA调控等方式控制基因表达。表观遗传调控是基因表达调控的重要组成部分，已成为当前研究的热点。目前，仅有极少数的自发表观突变体被发现，例如DNA过甲基化突变体clk、Epi-dwarf1、lcyc、以及Cnr; 而DNA去甲基化突变体目前仅发现一例，即拟南芥fwa突变体。在禾本科植物尤其是重要作物中还未有DNA去甲基化突变体的报道。

     这是万建民教授课题组继2011年在《The Plant Cell》报道水稻育性研究后又一次在该植物学领域顶尖杂志发表论文。该团队长期致力于水稻功能基因方面的研究，近年来取得一系列重大进展，仅2012年就在著名杂志《Nature Communications》《The Plant Cell》《The Plant Journal》《Plant Physiology》等刊物上发表了多篇研究论文，展示了我校在水稻功能基因研究方面的实力。