普通小麥（Triticum aestivum L.）是經(jīng)兩次遠(yuǎn)緣雜交而形成的一種異源六倍體作物，含有A、B和D三個(gè)亞基因組。亞基因組分化對(duì)多倍體小麥基因組可塑性具有重要貢獻(xiàn)，且成為其成功馴化的關(guān)鍵因素之一。然而，決定小麥亞基因組分化的時(shí)空特異性調(diào)控機(jī)制尚不清楚。中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員薛勇彪研究組和中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員張一婧研究組通過對(duì)不同發(fā)育時(shí)期和環(huán)境條件下的表觀組和轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行整合分析，發(fā)現(xiàn)DNA調(diào)控元件上表觀修飾的組合模式能夠反映其亞基因組分化程度。亞基因組特異的調(diào)控元件優(yōu)先被H3K27me3標(biāo)記并且表現(xiàn)出較高的組織特異性，說明組織特異性表達(dá)受到亞基因組的不平衡調(diào)控。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)控元件的序列特征、表觀遺傳修飾和轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合在亞基因組分化調(diào)控過程中協(xié)同發(fā)揮作用（如圖）。該研究為闡明六倍體小麥調(diào)控組和亞基因組分化調(diào)控提供了豐富資源，為解析小麥多倍體優(yōu)勢(shì)形成的遺傳和表觀遺傳基礎(chǔ)提供了新線索。

 

　　相關(guān)研究成果于6月2日發(fā)表在The Plant Cell上，同期發(fā)表了編輯評(píng)論文章Epigenomic atlas in wheat reveals regulatory elements specifying subgenome divergence。張一婧組博士生王梅月、張郁蕓、李子娟和薛勇彪組副研究員張玉娥為論文共同第一作者。薛勇彪和張一婧為論文共同通訊作者，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張文利和遺傳發(fā)育所研究員童依平也參與了該工作。研究工作得到國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目以及中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的支持。

　　小麥亞基因組分化的時(shí)空特異性調(diào)控模式圖