顺、反式调控变异(cis- and trans-regulatory variants)分别通过改变基因周围的调控区域(如启动子)或与其作用的反式作用因子(如转录因子)来影响基因表达变化,进而参与物种演化过程中表型多样性的形成。然而在植物近缘种分化过程中,全基因组水平顺反式调控变异是如何影响基因表达分化从而形成种间花器官表型差异的作用机制研究方面甚少,了解以下三个具体问题将有助于我们理解植物顺反式调控变异对表型分化的作用机制:(1)顺反式调控变异对种间基因差异表达的相对贡献是否一样?(2)受不同类别的顺反式调控变异作用的基因在杂交F1代中的表达模式是否具有特定的遗传方式(包括加性、显性或超亲性遗传)?(3)顺反式调控变异的类别与基因多效性约束的相对强度(特别体现在基因表达模式、复制事件以及基因功能方面的多效性约束)是否存在着关联?
研究成果以“Expression inheritance and constraints on cis- and trans- regulatory mutations underlying lotus color divergence”为题发表在Plant Physiology上。武汉植物园水生植物生物地理学科组高志妍博士为第一作者,美国艺术与科学院院士(杜克大学)Mark D. Rausher教授、武汉植物园陈进明研究员和石涛副研究员为共同通讯作者。相关研究得到中国科学院战略性先导科技专项(XDB31000000)、国家自然科学基金项目(32170240,31870208,31700197)、中国科学院青年创新促进会项目(2019335)和武汉市园林科学研究院项目(WHGF2019A10)等资助。