表观遗传是指在DNA序列不变的情况下发生的基因表达变化,这种变化可以遗传并极大地丰富生物的遗传多样性和表型多样性。中国科学院遗传与发育生物学研究所的研究人员最近鉴定了一个水稻RAV6功能获得性表观遗传突变体。研究发现,水稻RAV6启动子区域的一个MITE(小型倒置重复转座子)及其邻近序列的DNA甲基化水平下降,导致RAV6基因的高表达。RAV6基因的高表达进而使其下游的油菜素内酯(BR)受体及合成相关基因高表达,最终导致水稻叶夹角变大。研究还发现,RAV6基因的沉默、MITE的插入及其高甲基化状态在栽培稻中是保守的,这表明该位点的表观遗传状态在进化过程中受到了选择。该研究验证了之前的研究发现,即散布于水稻基因组中的MITE类转座子可以作为表观遗传修饰的调节子,通过调控邻近基因的表达来精细调控水稻的重要农艺性状(Wei et al., 2014, PNAS)。
该研究成果于11月3日在线发表在《植物生理学》(Plant Physiology)杂志上(doi: 10.1104/pp.15.00836)。曹晓风研究组的助理研究员宋显伟为通讯作者,华南农业大学的张向前及曹晓风研究组的孙婧为共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金委项目、农业部转基因专项以及博士后基金的资助。