染色体可访问性动态和转录性调节网络是大米根中初级反应的基础
Wenhui Li1, Xinxin Zhu1, Junjiao Yang1
1National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement, Hubei Hongshan Laboratory, Huazhong Agricultural University, Wuhan, China.
这项研究揭示了大米植物如何在N补给后快速调整 (N) 吸收和代谢基因表达. 像OsLBD38,OsLBD39和OsbZIP23这样的关键调节器协调了这一至关重要的初级反应 (PNR).
科学领域:
- 植物分子生物学 植物分子生物学
- 植物生理学 植物生理学
- 基因组学就是基因组学.
背景情况:
- (N) 对大米至关重要,但初级反应 (PNR) 的快速转录调节尚未得到充分理解.
- 在N的可用性增加后,PNR涉及对N吸收和同化进行快速基因上调.
研究的目的:
- 研究大米根中的PNR的动态调控机制.
- 确定参与早期N响应的关键监管机构和监管网络.
主要方法:
- 在两种大米品种中使用测序 (ATAC-seq) 和RNA测序 (RNA-seq) 进行转化酶可访问染色质的时间序列测试.
- 染色体可访问性和基因表达数据的综合分析.
- 深度学习对染色质可访问性的预测.
主要成果:
- 确定了N-响应的调节区域,并观察到协调的染色质可访问性和基因表达变化,染色质状态通常在转录之前.
- 发现OsLBD38和OsLBD39是早期的抑制酸盐减少酶和增强酸盐减少酶的调节剂,可能会防止酸盐的积累.
- 确定了OsbZIP23作为N摄取和代谢基因的新型调节剂,与LBD调节的基因对抗作用.
- 突出了大米品种和阿拉比多普西斯的保护性调节作用,以及印加/日本特异性适应.
- 深度学习表明跨作用因子驱动N代谢基因的表达变异.
结论:
- 阐明了一个复杂的,冗余的调节网络,管理大米初级反应 (PNR).
- OsLBD38,OsLBD39和OsbZIP23是PNR的关键监管机构,OsbZIP23充当了一个新的枢纽.
- 发现了N-响应基因调节中种子特异性适应的证据,受转作用因子的影响.
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