进化的隐藏驱动力蔷薇科基因组中的转座因子

转座因子是可移动的 DNA 序列，在植物基因组结构和基因调控中起着至关重要的作用。它们驱动基因组大小的变化，并通过改变调控网络影响基因表达。尽管转座因子 (TE) 具有重要意义，但其多样化和动态的作用尚不明确。

为了解决这些复杂性，需要深入研究TE的活性、分布及其对基因调控的影响。本研究以蔷薇科植物为研究对象，旨在揭示TE对基因组进化和功能多样性的影响。

这项研究由西北农林科技大学的一个团队进行，于 2024 年 4 月 26 日发表在《园艺研究》上。研究人员调查了14 个蔷薇科基因组中的转座因子，研究了它们的分布、转座活性、表达模式以及对差异表达基因的影响。目标是全面了解 TE 如何影响蔷薇科的基因组进化和基因调控。

该研究分析了 14 个具有代表性的蔷薇科植物基因组，揭示了长末端重复逆转录转座子 (LTR-RT) 的不同进化模式及其对基因组大小和基因表达的影响。靠近近期 TE 插入的基因与抗逆性有关，而靠近较早插入的基因与形态发生、酶活性和代谢过程有关。

该研究强调了 LTR-RT 对各种条件的不同反应，证明了它们在植物基因组进化中的重要作用。此外，在苹果品种中，TE 附近发现了 3,695 对同源差异表达基因(DEG)，这表明 TE 插入导致了品种性状差异。这项分析为 TE 在塑造蔷薇科基因组景观和调控机制方面的作用提供了新的见解。

通讯作者之一孙亚强博士表示：“我们的研究结果强调了转座因子在塑造蔷薇科植物基因组结构和功能多样性方面的关键作用。这项研究为未来基因组进化和转座因子调控机制的研究提供了宝贵的资源。”

这项研究的见解对植物育种和基因工程具有重要意义。了解 TE 在基因调控和基因组进化中的作用有助于制定新的作物改良策略，特别是在增强抗逆性和优化蔷薇科物种的理想性状方面。这项研究还为进一步探索其他植物科的 TE 奠定了基础，有助于更广泛地了解植物基因组动态。