該團隊針對目前我國玉米自主知識產(chǎn)權(quán)啟動子缺乏制約生物技術(shù)育種研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化環(huán)節(jié)的問題,以組學(xué)手段高通量鑒定并獲得了多個新穎的玉米胚特異性啟動子。通過生物信息學(xué)分析結(jié)合實驗驗證首次報導(dǎo)了玉米基因組中的大量存在的雙向基因?qū)ΜF(xiàn)象,獲得了多個有應(yīng)用價值的玉米雙向啟動子,為我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究提供了可貴的自主知識產(chǎn)權(quán)的啟動子資源。
我國玉米生物技術(shù)育種一個限制因素就是可以用于驅(qū)動外源基因表達的組織特異性啟動子的數(shù)量少,尤其是可用的且具有自主知識產(chǎn)權(quán)的胚特異性啟動子非常有限。一旦落入國外的“專利陷阱”,將會使我國生物技術(shù)育種產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化功虧一簣。

圖A: 玉米胚特異性高表達啟動子的基因組規(guī)模的篩選,克隆與功能鑒定
同時,該研究團隊首次報導(dǎo)了玉米,高粱和大豆植物基因組中大量存在雙向基因?qū)?,并首次用驗證了驅(qū)動這些基因?qū)Ρ磉_的啟動子具有雙向啟動子功能。該研究成果為多基因轉(zhuǎn)化奠定了重要的理論和雙向啟動子資源(圖B)。其后續(xù)工作在進一步的進行中,將深入分析這些新穎的雙向啟動子資源與其應(yīng)用研究,服務(wù)于我國的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展。(通訊員 崔艷)

圖B: 玉米雙向基因?qū)Φ娜蚪M搜尋與雙向啟動子的功能鑒定