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研究揭示拟南芥细胞器基因组重组与变异积累规律

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  近日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所绿色轻简超级稻遗传解析与分子育种创新团队研究揭示了MSH1基因参与介导拟南芥细胞器基因组重组与变异积累规律,为改造细胞器遗传物质,优化作物育种提供了理论支撑。相关研究成果发表在《植物杂志(The Plant Journal)》上。

  植物细胞内除细胞核遗传外,在细胞器(如线粒体和叶绿体)中也包含遗传物质。以开花植物为例,其线粒体基因组中包含大量的重复序列,即便在模式植物拟南芥中,这些重复序列仍然存在注释不正确与不完整的情况。

  为了更精准地理解这些重复序列的来源,探究植物细胞器基因组变异积累规律,研究人员选用拟南芥msh1突变体为研究材料,利用高精度长读长测序检测了突变体中细胞器基因组的结构变异,绘制了线粒体基因组重复序列介导重组精细图谱,并分析了线粒体与叶绿体基因组变异积累模式的差异。研究发现MSH1能够抑制重复序列之间非交换的异位重组,并推测MSH1表达量变化可能造成线粒体和叶绿体基因组结构和序列变异增加,而变异积累模式的差异可能是两套基因组进化轨迹差异的原因之一。该研究增进了人们对细胞器遗传变异模式的了解。

  该研究得到国家自然科学基金、深圳市科学技术创新委员会等项目的支持。(通讯员 马昕怡)

  原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15976

  

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