转座因子 (TE) 对植物基因组结构和功能有显著影响。本研究考察了 14 种蔷薇科植物中 TE 的分布、活性和表达模式。研究结果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与逆境抗性、形态发生、酶活性和代谢过程相关的基因的影响。这些见解促进了我们对蔷薇科基因组进化和基因调控的理解。
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。它们通过改变调控网络来驱动基因组大小的变化并影响基因表达。尽管转座因子 (TE) 具有重要意义，但其多样化和动态作用尚不清楚。为了解决这些复杂性，需要深入研究以探索转座因子 (TE) 的活性、分布及其对基因调控的影响。这项研究的重点是蔷薇科，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(DOI: 10.1093/hr/uhae118)，于 2024 年 4 月 26 日发表在《园艺研究》上。该研究调查了 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 个代表性的蔷薇科基因组，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。近期 TE 插入附近的基因与抗逆性有关，而较早插入附近的基因与形态发生、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 3695 对同源差异表达基因 (DEG)，表明 TE 插入导致了品种性状差异。该分析为 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。这项研究为未来研究基因组进化和转座因子的调控机制提供了宝贵的资源。”
这项研究的见解对植物育种和基因工程具有重要意义。了解转座因子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，特别是在增强蔷薇科植物的抗逆性和优化理想性状方面。这项研究还为进一步探索其他植物科的转座因子奠定了基础，有助于更广泛地了解植物基因组动态。
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