重点实验室特邀报告--廖毅“植物着丝粒进化与基因组三维结构”

发布者:重点实验室发布时间:2023-09-14浏览次数:32

           913日晚上1900,重点实验室在101C报告厅开展学术讲座,邀请了廖毅教授就“植物着丝粒进化与基因组三维结构”为主题进行学术报告

  在做了简单的自我介绍后,廖老师首先对自己在博士期间的“着丝粒进化”相关工作做了详细的汇报。这项研究在完成短花药野生稻全基因组测序的基础上,利用BAC测序和物理图谱等信息,完善了短花药野生稻十二条染色体着丝粒和近着丝粒区域的序列。并在此基础上开展了稻属及其禾本科植物着丝粒区域的比较基因组学研究。研究发现:短花药野生稻独立选择与适应了特异的着丝粒序列;近着丝粒的倒位是着丝粒位置发生移动的主要方式;短花药野生稻第十二号着丝粒的位置移动是一个典型的着丝粒重定位现象,新着丝粒起源于旧着丝粒区域的一个区段性重复;着丝粒区域或周边的基因通过基因重复后的选择性删除,出现基因逃离着丝粒环境的进化趋势,这种进化动力一方面来自着丝粒区域遗传与表观遗传环境对基因的不利影响,另外一方面也可能与着丝粒的扩展有关;同时发现水稻近着丝粒区域在近期进化过程中形成了大量的新基因。这项研究成果最终发表于The Plant Cell期刊。

  接着廖老师对自己在博后期间的“三维基因组”相关工作进行精简的介绍。该研究构建了高质量的辣椒参考基因组,并通过Hi-C互作图谱和表观基因组、转录组和遗传变异数据,向同学们展示了辣椒三维基因结构的基本特征和进化的关系。结果显示,辣椒的染色质折叠域与哺乳动物的TADs一样突出,但表现出独特的特征。它们往往与富含反转录转座子的异染色质区域一致,并且经常嵌入环中,这可能与转录工厂相关。辣椒染色质折叠域的边界是染色体重排的重点区域。研究结果表明辣椒基因组显著的拓扑结构可由转录工厂介导的异染色质驱动的折叠模型解释,这种空间构造受到了结构和功能的限制。这项研究成果最终发表于国际著名学术期刊Nature Communications

  报告结束后,曹必好老师、邱正坤老师、还有一名研究生就汇报内容提出了自己的问题,与廖老师展开激烈的讨论。廖老师的精彩报告让同学们对着丝粒区域的进化、三维基因组结构有了更深刻的认识。同时廖老师也期待生物信息与传统育种技术、生物技术更好的结合来提升现代种业,加快生物育种进程。