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Nature Communications | 西南大学实验技术支撑体系助力转座子调控植物耐冷机制研究

时间:2025-09-01 09:11 浏览量:

       转座子(Transposable Elements)是驱动基因组结构变异的关键力量,深刻影响着植物的性状变异与环境适应性进化。然而,由于其高度重复的特性,对转座子插入多态性(TIPs)的高效精准鉴定和遗传效应解析仍是分子育种领域的难点,其在作物耐冷性中的作用机制也缺乏系统性解析。随着图形泛基因组技术的发展,作物基因组研究正从单一参考转向群体变异全景解析,也为转座子的分子育种利用带来新的契机。

       近日,西南大学农学与生物科技学院联合广西大学、崖州湾国家实验室在Nature Communications发表题为“Pangenome analysis of transposable element insertion polymorphisms reveals features underlying cold tolerance in rice”的研究论文,创新性提出基于图形泛基因组的 TIPs-GWAS(转座子插入多态性全基因组关联分析)策略,为作物适应性性状遗传解析提供新方案。研究聚焦于植物基因组中广泛存在的转座子插入多态性,通过构建图形泛基因组并结合多组学数据,系统揭示了转座子在冷胁迫响应调控中的关键作用,尤其在基因表达调控和表观遗传重塑方面的影响。

       该研究不仅深化了对植物转座子功能多样性及其在环境适应中作用的理解,更证实了基于图形泛基因组和TIPs-GWAS的研究框架在定位适应性性状基因和解析表观调控机制方面展现出独特优势。研究成果为利用转座子多态性这一重要遗传资源,驱动作物复杂性状(尤其是适应性)遗传改良提供了新的理论依据和丰富的候选靶点,具有广阔的农业应用前景。

       西南大学博士研究生钱永清、广西大学博士研究生周祖文欧阳田旻为该论文共同第一作者;西南大学油菜生物学创新团队宋佳明研究员、卢坤教授,广西大学/崖州湾国家实验室陈玲玲教授,以及广西大学罗继景教授为该论文共同通讯作者。李加纳教授、刘列钊教授等参与指导了该项研究。

西南大学仪器设备共享平台、西南大学农业科学研究院仪器设备共享服务平台的高通量测序与生物信息分析平台、细胞生物学平台、分析检测平台等在本论文揭示转座子调控植物耐冷新机制实验检测中提供了关键的技术服务支撑。

       据悉,西南大学仪器设备校级平台及农业科学研究院仪器设备共享服务平台拥有生物透射电镜、激光共聚焦显微镜、扫描电镜、超薄切片机、液质联用仪、单细胞膜片钳系统、动植物活体分子成像系统、超景深三维显微系统、全功能酶标仪、微量热泳动仪等大型仪器设备,可开展生物技术基础研究、动植物细胞与组织观察、代谢组学、蛋白质组学等相关研究工作。

       论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-62887-4

       西南大学大型仪器设备共享信息化服务平台主页链接:http://dygx.swu.edu.cn

(文字、图片:丁碧月、宋佳明  初审:李朝明  复审:彭红军  终审:卢坤)