突破性發(fā)現(xiàn)！油菜BnaC3.LFY基因內(nèi)含子變異調(diào)控開(kāi)花時(shí)間，助力精準(zhǔn)育種。DAP-seq和RNA-seq聯(lián)合分析雙劍合璧，結(jié)合SV-GWAS結(jié)果，從多個(gè)維度進(jìn)行深度的數(shù)據(jù)挖掘，更全面、更深入地理解生命活動(dòng)的奧秘。

2025年3月15日，浙江大學(xué)朱楊課題組在《Plant Communications》（IF=9.4）上發(fā)表了題目為“The Intronic Structure Variation of Rapeseed BnaC3.LEAFY Regulates the Timing of Inflorescence Formation and Flowering"的研究論文。該文章通過(guò)DAP-seq技術(shù)聯(lián)合RNA-seq，解析了甘藍(lán)型油菜BnaC3.LFY早花的遺傳機(jī)制，為甘藍(lán)型油菜早熟育種提供了基因資源和理論依據(jù)。

研究背景

甘藍(lán)型油菜（Brassica napus）作為第二大植物油來(lái)源，其花序形成和開(kāi)花時(shí)間直接影響產(chǎn)量。盡管單核苷酸多態(tài)性（SNP）研究較多，但結(jié)構(gòu)變異（SV）對(duì)農(nóng)藝性狀的貢獻(xiàn)尚未充分探索。

研究結(jié)果

1、本研究通過(guò)對(duì)300份核心油菜種質(zhì)的重測(cè)序分析，鑒定出42,384個(gè)高質(zhì)量SV。為了識(shí)別與花序形成相關(guān)的SVs，作者進(jìn)行了全基因組關(guān)聯(lián)研究（SV-GWAS）。結(jié)果顯示有7個(gè)遺傳位點(diǎn)以及11個(gè)相關(guān)的候選基因與早花序形成相關(guān)。并發(fā)現(xiàn)位于 BnaC3.LFY 基因第二內(nèi)含子的LINE反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子插入（Hap1 單倍型）與油菜早花表型顯著相關(guān)。

2、為了進(jìn)一步研究BnaC3.LFY調(diào)控機(jī)制，作者進(jìn)行了DNA親和純化測(cè)序(DAP-seq) 鑒定出超過(guò)5萬(wàn)個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，覆蓋基因啟動(dòng)子、內(nèi)含子及遠(yuǎn)端調(diào)控區(qū)。結(jié)合RNA-seq數(shù)據(jù)與CRISPR突變體分析，揭示了3種核心結(jié)合序列（如 WTTAHCCAWTGG、KACACACTGGAC 等），這些基序與擬南芥AtLFY的經(jīng)典基序（CCANTGG）既保守又存在物種特異性分化。BnaC3.LFY通過(guò)直接調(diào)控72個(gè)基因（如開(kāi)花整合因子、分生組織決定基因），形成劑量依賴(lài)的級(jí)聯(lián)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

3、通過(guò)基因敲除和跨物種功能保守性驗(yàn)證，進(jìn)一步證實(shí)內(nèi)含子調(diào)控功能在植物中具有進(jìn)化保守性，為作物改良提供了普適性策略。