普通小麥（Triticum aestivum L.）是經(jīng)兩次遠緣雜交而形成的一種異源六倍體作物，含有A、B和D三個亞基因組。亞基因組分化對多倍體小麥基因組可塑性具有重要貢獻，且成為其成功馴化的關鍵因素之一。然而，決定小麥亞基因組分化的時空特異性調控機制尚不清楚。中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員薛勇彪研究組和中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心研究員張一婧研究組通過對不同發(fā)育時期和環(huán)境條件下的表觀組和轉錄組進行整合分析，發(fā)現(xiàn)DNA調控元件上表觀修飾的組合模式能夠反映其亞基因組分化程度。亞基因組特異的調控元件優(yōu)先被H3K27me3標記并且表現(xiàn)出較高的組織特異性，說明組織特異性表達受到亞基因組的不平衡調控。進一步研究發(fā)現(xiàn)，調控元件的序列特征、表觀遺傳修飾和轉錄因子結合在亞基因組分化調控過程中協(xié)同發(fā)揮作用（如圖）。該研究為闡明六倍體小麥調控組和亞基因組分化調控提供了豐富資源，為解析小麥多倍體優(yōu)勢形成的遺傳和表觀遺傳基礎提供了新線索。

 

　　相關研究成果于6月2日發(fā)表在The Plant Cell上，同期發(fā)表了編輯評論文章Epigenomic atlas in wheat reveals regulatory elements specifying subgenome divergence。張一婧組博士生王梅月、張郁蕓、李子娟和薛勇彪組副研究員張玉娥為論文共同第一作者。薛勇彪和張一婧為論文共同通訊作者，南京農(nóng)業(yè)大學教授張文利和遺傳發(fā)育所研究員童依平也參與了該工作。研究工作得到國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體項目以及中科院戰(zhàn)略性先導科技專項的支持。

　　小麥亞基因組分化的時空特異性調控模式圖