桃原產于我國,馴化和栽培歷史超過三千年,桃花形態和顏色多樣,集中在早春時節開放,成為春季主要的觀賞景觀之一,自2千多年前成書的《詩經》開始,一直是歷代詩人反復歌詠的對象。而桃的果實風味美饌、營養豐富,深受人們喜愛。桃自交親和且基因組很小(230Mb左右),但品種間的表型差異相當豐富。
中國科學院武漢植物園王魯助理研究員在韓月彭研究員的指導下,對桃基因組中的一類hAT-MITE轉座子(“磨山”轉座子)的染色體位置分布、與功能基因的相互關系進行了研究。發現“磨山”轉座子在桃基因組中極其活躍,拷貝數擴張到接近500份,其中39個轉座子插入到基因區域。在栽培種和觀賞用品種中進行的全基因組重測序比較分析發現,相對于親緣關系很近的桃參考品種,不同的栽培或觀賞用桃品種基因組中均有約200個甚至更多的“磨山”轉座子新插入位點。該研究還揭示了“磨山”轉座子對基因功能的調控作用,以及它本身的起源和進化歷史。
研究成果以“Evolutionary origin of Rosaceae-specific active non-autonomous hAT elements and their contribution to gene regulation and genomic structural variation”為題發表于Plant Molecular Biology,揭示了轉座子對于桃品種間遺傳多態性的貢獻,研究結果為桃的馴化歷史和品種進化提供了佐證,又為桃等作物的品種差異與品種形成提供了研究工具與理論素材。
“磨山”轉座子在桃基因組中的分布及其對基因表達潛在影響