解析盐芥基因组序列及其耐盐机制

来自中国科学院遗传与发育生物学研究所、深圳华大基因研究所等机构的研究人员解析了盐芥基因组序列及其耐盐机制。相关成果发表在《美国科学院院刊》（PNAS）上。

拟南芥是一种典型的甜土植物,它在耐盐耐旱面有其自身的局限性.盐芥是拟南芥的近缘种，是一种高度耐盐耐旱的盐生植物。盐芥具有作为模式植物的一系列良好特征，如个体较小、生活周期短、自花授粉、种子量大、基因组较小，而且易于转化,已成为人们研究植物非生物胁迫响应的模式植物。

在这篇文章中，研究人员成功解析了盐芥的全基因组序列，并找到了一些盐芥耐受极端环境机制的一些线索。研究人员突破性地利用一种层级拼接方法对Illumina GA II测序技术所得到的短序列进行了成功的拼装，将其中80%的序列整合到盐芥的7条染色体上。进化分析显示，盐芥和拟南芥大约分化于700万到1200万年之前。分化后的盐芥基因组获得了大量的转座子序列，约占其全基因组序列的52%，这一比例是拟南芥的4倍。结合基因结构、序列同源性及表达信息等数据，研究组预测到盐芥基因组存在编码蛋白基因28,457个，其中大部分基因都与拟南芥具有一定的同源性。更细致的分析发现，与拟南芥相比盐芥存在更多的“应激响应”基因，这些基因通过大片段基因加倍和基因串联加倍两种基因加倍事件而得到加倍。进一步的比较基因组学和实验分析显示，更多的叶表面蜡质、更强的离子转运和更快的ABA响应等过程使得盐芥具有更好的高盐耐受性。

新研究完成了对盐芥全基因组序列测定，对深入了解植物耐受非生物胁迫响应分子机制，改良培育高产优质、抗逆的农作物新品种，以及为国家粮食安全具有重要的意义。

生物通 何嫱