棉花甲基化基因圖譜首次繪成

科技日報北京5月31日電 記者聶翠蓉

30日出版的《基因組生物學》雜誌刊登了中美科學家合作的一項重要研究成果：他們首次繪製出棉花表觀遺傳基因的「甲基化基因圖譜」，即野生棉和種植棉之間500多種表觀遺傳基因的差異，為生物技術公司通過表觀修飾育種培育出高產優質棉花提供了重要線索。

幾十年來，科學家們發現，許多動植物的表觀特徵，既可用基於DNA序列改變的遺傳學方法調控，也能用不改變DNA序列的表觀遺傳學方法進行可遺傳性修飾。這些研究成果為動植物育種開啟了全新路徑，特別是利用表觀遺傳學技術，不需改變基因，就能創造出全新品種，可規避人們對轉基因技術的質疑和爭論。

在最新研究中，南京農業大學張天真教授課題組與德克薩斯大學傑夫瑞·陳的課題組合作，通過將美國陸地棉與野生棉對比，識別出500多種與DNA甲基化過程有關的基因開關列表，從而繪製出了這份棉花的「甲基化基因圖譜」。DNA甲基化是一種重要的表觀遺傳修飾過程，新圖譜信息可提供棉花在100多萬年進化過程中的表觀基因變化，幫助研究人員選育出擁有某些新特徵的新品種，提高棉花的產量，改善其抗旱性、耐熱性或抗蟲性。

研究人員發現，野生棉花內的一種甲基化基因能阻止棉花開花，而種植棉中的這種基因已去甲基化，導致了棉花從熱帶植物變成在世界多數地區「安家」的普適性農作物，這種關鍵性突變不是遺傳變異，而是表觀遺傳變異。

他們表示，參照這一最新「甲基化基因圖譜」，育種專家可通過化學方法或CRISPR-Cas9等技術進行基因甲基化修飾，靶向培育出改良品種，同樣的方法也可用於小麥、咖啡、土豆和玉米等主要農作物育種。

圖片來源於網路

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