順、反式調控變異(cis- and trans-regulatory variants)分別通過改變基因周圍的調控區域(如啟動子)或與其作用的反式作用因子(如轉錄因子)來影響基因表達變化,進而參與物種演化過程中表型多樣性的形成。然而在植物近緣種分化過程中,全基因組水平順反式調控變異是如何影響基因表達分化從而形成種間花器官表型差異的作用機制研究方面甚少,了解以下三個具體問題將有助于我們理解植物順反式調控變異對表型分化的作用機制:(1)順反式調控變異對種間基因差異表達的相對貢獻是否一樣?(2)受不同類別的順反式調控變異作用的基因在雜交F1代中的表達模式是否具有特定的遺傳方式(包括加性、顯性或超親性遺傳)?(3)順反式調控變異的類別與基因多效性約束的相對強度(特別體現在基因表達模式、復制事件以及基因功能方面的多效性約束)是否存在著關聯?
研究成果以“Expression inheritance and constraints on cis- and trans- regulatory mutations underlying lotus color divergence”為題發表在Plant Physiology上。武漢植物園水生植物生物地理學科組高志妍博士為第一作者,美國藝術與科學院院士(杜克大學)Mark D. Rausher教授、武漢植物園陳進明研究員和石濤副研究員為共同通訊作者。相關研究得到中國科學院戰略性先導科技專項(XDB31000000)、國家自然科學基金項目(32170240,31870208,31700197)、中國科學院青年創新促進會項目(2019335)和武漢市園林科學研究院項目(WHGF2019A10)等資助。