PCP│中国农业大学王建华教授团队在玉米表观等位基因的研究中取得新进展

2022年6月30日，中国农业大学王建华教授团队在Plant and Cell Physiology 杂志发表了题为Epigenetic Mutation in a Tubulin Folding Cofactor B (ZmTFCB) Gene Arrests Kernel Development in Maize 的研究论文。文章研究发现玉米ZmTFCB基因的一个表观突变，对于调控玉米籽粒发育具有重要作用。CHG序列的超甲基化和ZmTFCB上游序列中组蛋白H3K9me2水平的增加削弱了其基因表达，从而阻碍了玉米的籽粒发育。

表观等位基因是一种不由 DNA 序列变化引起的可遗传的表观遗传变异，它可以拓宽遗传和表型多样性，有利于作物育种，但目前在玉米中发现与农业性状相关的表观等位基因还很少。

本研究从玉米中克隆了一个小内核突变体smk-wl10，它编码微管蛋白折叠辅因子 B (ZmTFCB) 蛋白。ZmTFCB在smk -wl10 突变体中的表达降低，这阻碍了胚胎、胚乳和基底传递层 (basal endosperm transfer layer) 的发育。ZmTFCB的过表达可以互补smk-wl10 的缺陷表型。研究发现，在 smk-wl10和野生型之间没有发现ZmTFCB的核苷酸序列变异。相反，在 smk-wl10，核苷酸 CHG（其中 H 是 A、C 或 T 核苷酸）序列背景的高甲基化和ZmTFCB 上游序列中组蛋白 H3K9me2 甲基化水平增加，这可能是由于ZmTFCB 转录减弱造成的。此外，酵母双杂交和双分子荧光互补分析确定了ZmTFCB 与其同源物ZmTFCE 之间的强相互作用。

Phenotypes of smk-wl10

综上，本研究工作确定了玉米ZmTFCB 基因的一个新的表观等位基因，这可能代表了玉米粒发育等重要性状的表观遗传调控中的常见现象。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/pcp/pcac092

本文转载自植物科学SCI

转自：植物生物技术Pbj

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