华中农业大学南湖新闻网「华中农业大学南湖新
近日，油菜研究团队在The Plant Journal杂志上发表了一项题为“Development and screening of EMS mutants with altered seed oil content or fatty acid composition in Brassica napus”的研究成果。该研究通过诱变技术创建了一个大规模的油菜突变体库，并从中筛选和鉴定出一系列具有独特含油量和脂肪酸组成的突变体。这些发现为油菜功能基因组学研究和遗传改良提供了宝贵的资源。
油菜作为我国重要的油料作物，其种子含油量的提高一直是育种的重要目标之一。由于油脂合成和积累的复杂性，油菜的油脂生物合成机制一直未得到清晰揭示，这极大地阻碍了油菜的遗传改良。为了深入研究油菜油脂生物合成机制并创建有价值的种质资源，该研究以中双11为亲本，构建了一个大规模的EMS突变体库。通过对突变体库的全基因组水平变异分析，研究团队发现了大量由EMS诱导产生的变异。进一步地，他们从突变体中筛选出了一批具有特殊含油量和脂肪酸组成的突变体，这些突变体在种子含油量和脂肪酸组成上展现出显著的差异。特别是在M4世代的油酸升高突变体中，研究团队成功鉴定到了FAD2和ROD1基因存在的变异，这些变异为油菜高油酸育种提供了宝贵的基因资源。
华中农业大学的动物遗传育种团队也在Nature Communications杂志上发表了题为“CRISPR screening of porcine sgRNA library identifies host factors associated with Japanese encephalitis virus replication”的研究成果。该研究构建了基于猪全基因组的CRISPR/Cas9敲除文库技术，并成功运用该技术鉴定和筛选出参与乙型脑炎病毒复制的必需宿主基因。这一研究不仅为猪抗病育种提供了重要参考，还为功能基因组研究和品种改良提供了重要工具。
该研究团队利用自主开发的sgRNA文库设计软件，成功构建了猪的全基因组CRISPR敲除文库。借助这一工具，他们能够高通量地筛选和鉴定出参与病毒复制的关键宿主因子。这一技术的开发和应用，使得家猪功能基因鉴定进入了一个精准、高通量的新阶段。这为基因功能鉴定和育种提供了新的思路和方法。该团队在sgRNA设计软件开发、sgRNA活性评估、脱靶效应分析以及基因编辑猪育种新材料创制等方面也取得了系统性研究成果。这些成果为猪功能基因组学和育种研究提供了强有力的支持。这一研究的成功实施，标志着我国在功能基因组研究和品种改良方面取得了重要进展。
这两篇研究成果分别由华中农业大学的博士研究生和教授团队完成，他们为油菜和猪的遗传改良做出了重要贡献。他们的研究成果对于提高油料作物产量、改善动物抗病性能以及推动功能基因组学研究具有重要意义。植物三维基因组研究的新视界：深入与未来展望
近日，由作物遗传改良国家重点实验室的李兴旺教授和李国亮教授课题组在植物学期刊Molecular Plant上发布了一篇名为“Unraveling the 3D Genome Architecture in Plants: Present and Future”的综述文章。这篇文章为我们揭示了植物基因组三维结构的奥秘以及未来可能的研究方向。
真核生物的每条染色体在细胞核中都有其特定的空间位置，被称为染色体疆域。植物染色体的三维结构包括染色质区室、亚区室和染色质交互结构域等。这些结构在植物的生长发育过程中起着至关重要的作用，与基因的时空差异表达息息相关。近年来，随着技术的不断进步，研究者开始更深入地了解这些结构如何影响基因的表达。
文章指出，染色质相关RNA在植物基因组的三维结构形成中起到了重要作用。过去的研究主要关注DNA-DNA交互的层面，而现在，越来越多的证据表明RNA也参与其中。尽管在植物中已有一些关于RNA影响染色质局部结构的报道，但这些研究仍然零散，缺乏全局性的视角。未来的研究需要建立全基因组水平的DNA-RNA交互捕获技术，以全面理解这些RNA如何影响基因组的三维结构，以及在植物生长发育过程中发挥的作用。
除此之外，“液-液相分离”现象也在植物基因组三维结构的形成中可能发挥了重要作用。这一现象涉及蛋白质和核酸等生物大分子的相互作用，形成无膜的液滴或无膜细胞器。的研究表明，LLPS可能驱动某些染色质区室化的形成，这为理解基因组三维结构的形成提供了新的视角。
文章还介绍了的不依赖于接近连接的DNA-DNA交互捕获技术以及DNA-RNA交互捕获技术。这些新兴技术为我们提供了更深入地研究植物三维基因组的工具，使我们能够更全面地理解植物基因组的复杂结构。
植物基因组的三维结构研究正在进入一个新的时代。随着技术的不断进步和新视角的出现，我们对植物基因组的了解将越来越深入。这不仅有助于我们理解植物的生长发育过程，还可能为未来的农业生物技术提供新的思路。展望未来，我们期待这一领域能够取得更多的突破，为植物生物学的研究开启新的篇章。在植物界中，关于LLPS相关的无膜凝聚体（condensate）的报道屡见不鲜。这些无膜凝聚体与植物的生长发育调控以及基因组结构密切相关，展现出植物生命的奥秘。尽管目前尚不清楚LLPS究竟如何将基因组的三维结构、基因转录调控以及植物生长发育等生物学过程紧密相连，但这一研究领域无疑具有深远的意义。
对于深入研究植物三维基因组，现有的技术大多基于“proximity-ligation”原理。这些技术虽然能够揭示简单的DNA-DNA交互，但对于复杂的、距离遥远的DNA-DNA交互以及DNA-RNA交互，仍显得捉襟见肘。为了满足这些研究的需要，我们迫切需要开发新的不依赖接近连接的技术（ligation-free techniques），能够捕获多种交互的multi-way方法，以及单细胞水平三维基因组研究技术和多组学（multimodal omics）技术。这些技术将有助于我们从单细胞水平研究基因组三维结构对基因转录的调控作用。
华中农业大学在这项研究领域取得了显著的进展。该成果由生科院博士生欧阳维枝和信息学院毕业博士生熊丹共同第一作者完成，生科院李兴旺教授和信息学院李国亮教授担任共同通讯作者。这篇论文是近期华中农业大学科学研究成果的一部分，更多科研动态可以通过浏览华中农业大学南湖新闻网科学研究专题进行了解。
转载时请注明来源：华中农业大学官方微信（微信号hzau_news_center）。转载此文旨在传递更多信息，若存在来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除。
此刻，让我们为华中农业大学的这一研究成果喝彩。他们在这个领域所做的努力和取得的成就，为我们揭示了植物生命的奥秘和复杂性。他们的工作也为我们指明了未来的研究方向，期待他们在未来的科研路上继续前行，带来更多的突破和发现。我们也期待更多的研究者加入到这个领域中来，共同推动植物科学研究的发展。