普通小麦(Triticum aestivum L.)是经两次远缘杂交而形成的一种异源六倍体作物，含有A、B和D三个亚基因组。亚基因组分化对多倍体小麦基因组可塑性具有重要贡献,且成为其成功驯化的关键因素之一。然而，决定小麦亚基因组分化的时空特异性调控机制还不清楚。中国科学院遗传与发育生物学研究所薛勇彪研究组和中国科学院分子植物科学卓越创新中心张一婧研究组通过对不同发育时期和环境条件下的表观组和转录组进行整合分析，发现DNA调控元件上表观修饰的组合模式能够反映其亚基因组分化程度。亚基因组特异的调控元件优先被H3K27me3标记并且表现出较高的组织特异性，说明组织特异性表达受到亚基因组的不平衡调控。进一步研究发现调控元件的序列特征、表观遗传修饰和转录因子结合在亚基因组分化调控过程中是协同发挥作用（图）。这些研究结果为阐明六倍体小麦调控组和亚基因组分化调控提供了丰富的资源，为解析小麦多倍体优势形成的遗传和表观遗传基础提供了新的线索。
图：小麦亚基因组分化的时空特异性调控模式图
该研究成果于2021年6月2日正式发表在The Plant Cell杂志上（DOI:10.1093/plcell/koab028）。同期发表了编辑评论文章Epigenomic atlas in wheat reveals regulatory elements specifying subgenome divergence。张一婧组博士生王梅月、张郁芸、李子娟博士和薛勇彪组张玉娥副研究员为论文的共同第一作者。薛勇彪研究员和张一婧研究员为论文的共同通讯作者。南京农业大学张文利教授和遗传发育所童依平研究员也参与了该工作。该研究得到国家自然科学基金创新研究群体项目以及中国科学院战略先导研究计划的资助。
来源：顶尖植物科学研究
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