案例一:4C-seq+3C+RNA-seq等揭示结构变异调控陆地棉株高新机制
研究成果:2024年8月,在Molecular Plant(IF=17.1)上发表了题为“The strigolactone-gibberellin crosstalk mediated by a distant silencer fine-tunes plant height in upland cotton”的研究论文。该研究首先通过GWAS鉴定到调控陆地棉株高的关键位点PH1,该位点编码赤霉素2-氧化酶1A(GhPH1),在其上游约16 kb处存在一段1113 bp的结构变异片段PAVPH1,该片段的存在或缺失导致GhPH1的差异表达,从而导致植物高度的变化。其次,通过4C-seq分析显示GhPH1启动子和PAVPH1区域与远端位点之间存在显著的染色质loop环互作,并通过3C实验验证。分子机制研究证实,赤霉素调节转录因子(GhGARF)识别GhPH1启动子和PAVPH1上特定序列,进而抑制GhPH1的转录,表明PAVPH1作为一个远端上游沉默子发挥作用。研究进一步发现,独脚金内酯(SL)信号通路关键抑制子D53可参与该调控通路,明确GhD53-GhGARF-GhPH1/PAVPH1模块是陆地棉株高调控的核心通路。该研究解析了陆地棉株高性状的遗传基础与分子调控网络,为精准调控GhPH1表达、培育优质半矮秆棉花新品种提供了重要的理论依据。

