CGM第469期：可遗传的转录组调控变异在玉米温带适应性进化中的作用
热带玉米适应温带环境时，遗传变异如何通过转录调控影响性状？报告整合表达、剪接、关联分析和选择信号，追踪开花与籽粒发育相关调控元件的演化。
孙光超
四川农业大学 · 特聘教授／博士生导师
男，博士，特聘教授，博士生导师，四川农业大学高层次引进人才（领军人才），美国内布拉斯加大学林肯分校客座教授。曾任美国妙佑医疗国际生物信息高级科学家，医学信息学助理教授。主要从事基因组学复杂变异挖掘、表观遗传与性状关联、作物适应性进化以及作物抗逆遗传机理方面的研究。利用数量遗传学，多组学整合与学科交叉等方法挖掘玉米及其近缘种的抗逆机制。近年来，以第一作者或通讯作者在Nature Communications, Genome Biology，PLoS Genetics, 等国际期刊发表论文 10 余篇。https://maize.sicau.edu.cn/info/1131/2592.htm
玉米在大约4000年前从墨西哥平原首先被推广种植到墨西哥北部高地进而继续向北被引进到美国西南部并适应了当地的气候环境。经过多年的培育跟人工选择，成为了目前全世界种植最广泛的三大粮食作物之一。近年来随着分子标记检测方法的升级，大量与玉米驯化，农艺性状以及温带适应性相关的基因组变异位点被鉴定出来。然而目前沿中心法则系统性解析这些变异位点如何影响玉米温带驯化的工作仍比较少。
本研究对包含热温带玉米自交系组成的群体进行转录组分析。整合基因表达遗传力 、全基因组expression QTL (eQTL) 与splicing QTL (sQTL) 扫描，全基因组关联分析以及选择性清除信号等多重关联分析，奠定了对温带玉米驯化具有重要作用的转录调控元件，揭示了SWEET2，MCM4以及ALDOLASE通过在温带与热带玉米群体中差异表达进而影响子粒发育，开花时间在温带玉米中的变异。
因此，本研究揭示了转录调控变异在温带玉米群体中的定向选择是驱动玉米温带适应性的重要机制。
参考文献
- Guangchao Sun, Huihui Yu, Peng Wang, Martha Lopez-Guerrero, Ravi V. Mural, Olivier N. Mizero, Marcin Grzybowski, Baoxing Song, Karin van Dijk, Daniel P. Schachtman, Chi Zhang, James C. Schnable. A role for heritable transcriptomic variation in maize adaptation to temperate environments. Genome Biology. 2023;24(1):55. DOI: 10.1186/s13059-023-02891-3
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