對野生作物進行馴化改良，可以培育出適合人類現(xiàn)代生產生活需要的農業(yè)作物。近日，中科院遺傳與發(fā)育所研究員田志喜課題組對DNA甲基化在大豆馴化改良中的變異研究取得進展，相關成果在線發(fā)表于《基因組生物學》。
論文第一作者、中科院遺傳與發(fā)育生物學研究所博士生申妍婷告訴《中國科學報》記者，野生作物馴化改良是對作物群體基因組多樣性進行選擇，目前相關研究主要集中在自然遺傳變異對作物馴化和改良的重要性上，已經在DNA水平鑒定到了大量的馴化選擇區(qū)間。除遺傳變異外，表觀遺傳在植物的生長發(fā)育過程中起到非常重要的作用，但對其在作物馴化改良中的變異卻鮮有研究。
研究人員以表觀遺傳信號中研究最廣泛的DNA甲基化為研究對象，利用全基因組重亞硫酸鹽測序法，對包括9個野生種、12個農家種和24個栽培種在內的45個大豆品種進行了測序及分析。通過亞群之間的甲基化水平比較，分別從野生種到農家種的馴化過程中，以及從農家種到栽培種的改良過程中鑒定到4248個和1164個DNA甲基化水平發(fā)生變化的差異甲基化區(qū)間。發(fā)現(xiàn)它們的長度差異顯著、極少重疊、染色體分布沒有相關性、基因組結構組成差異大。
研究還表明，與代謝有關的基因在大豆馴化期間表現(xiàn)出顯著的DNA甲基化水平變異，特別是與碳水化合物代謝相關的基因。大豆馴化期間代謝相關基因的顯著DNA甲基化水平變化可能與生物量和產量改善或高油含量有關。
該研究首次在群體水平對表觀遺傳在作物馴化中的作用進行了解析，為不同種質的DNA甲基化提供了有價值的圖譜，并剖析了大豆馴化過程中DNA甲基化變異與遺傳變異之間的關系，表明表觀遺傳變異確實可以為培育更優(yōu)良的作物提供新思路。
