PBJ | 华中农业大学王功伟课题组利用群体转录组数据鉴定到一个水稻中二萜类抗毒素合成调控的关键转录因子bHLH026

近日，华中农业大学水稻团队王功伟课题组在权威杂志Plant Biotechnology Journal在线发表了题为” eQTLs play critical roles in regulating gene expression and identifying key regulators in rice.“的研究论文。该研究论文分析了287份栽培稻材料抽穗期剑叶的转录组数据，并在一个远端eQTL调控热点中鉴定到一个关键转录因子bHLH026，它能够激活下游二萜类抗毒素合成相关基因的表达，从而影响水稻二萜类抗毒素的代谢水平和抗病性。这些发现将有助于人们对转录组变异调控机制和水稻基因组复杂调控网络的理解，并促进栽培稻品种的遗传改良。

基因表达是连接基因组多态性和生物体表型的重要分子机制，其调控长期以来一直被研究，并在各种生物体的表型变异中发挥重要作用。鉴定影响基因表达水平的表达数量性状位点（eQTL）对于理解基因组变异是如何调控特定基因的表达水平以及基因组信息是如何通过中心法则传递到形态表型是至关重要的，对eQTL调控热点的分析是寻找基因组上关键调控因子的重要方法。

该研究通过分析287份栽培稻材料抽穗期剑叶的转录组数据鉴定了44354个调节13201基因表达的eQTL。同时，通过热点分析鉴定到17个局部调控的eQTL热点和96个远程调控的eQTL热点。对eQTL热点进行功能富集分析，远程调控的eQTL热点H002富集于二萜类抗毒素的合成途径。结合热点H002中基因的共表达分析与该区域的连锁图谱信息，认定bHLH026是远程调控的eQTL热点H002中的一个关键的调控因子，其能够调控下游多个二萜类抗毒素合成相关基因的表达。

进一步的转基因实验验证，发现过表达的bHLH026基因能够促进水稻二萜类抗毒素合成途径中关键基因的表达，并且随之增加水稻二萜类抗毒素中间产物和终产物的含量从而增强水稻对白叶枯病菌的抗性。以上研究为解析水稻基因表达调控的分子机制和寻找关键调控因子提供了新思路，研究结果将有助于栽培稻品种的遗传改良。

华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室水稻团队博士生刘畅为该研究论文第一作者，通讯作者为王功伟副教授，团队周道绣教授参与了该研究的指导。这项工作得到了国家自然科学基金、转基因专项和国家现代农业产业技术体系建设项目的资助。

原文链接： 

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13912

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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