整合 ATAC-seq 与 RNA-seq：揭示结缕草抗旱机制，助力草种改良与育种

为探究结缕草在干旱时染色质可及性变化，研究人员开展了多组学研究。结果发现‘X4’品种耐旱性强，63 个高置信基因与干旱胁迫相关，还鉴定出 6 个调控干旱反应基序。该研究为结缕草改良育种奠定基础。

　　结缕草以其耐旱性闻名，是中国优良的本土草坪草。然而，人们对其在干旱期间染色质可及性的变化了解甚少。研究人员对六个结缕草品种在干旱条件下的生长特征和生理特性进行了初步评估，以探究其耐旱性的表型变化。同时，利用整合多组学策略，包括 RNA 测序（RNA-seq）、高通量测序转座酶可接近染色质分析（ATAC-seq）和逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）验证实验，深入了解与基因表达相关的染色质可及性模式。相对含水量和脯氨酸含量趋势的初步分析表明，‘X4’品种比其他五个品种表现出更强的耐旱性。京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析显示，结缕草通过调节应激反应和抗氧化防御通路来应对环境压力。值得注意的是，与耐旱性降低的‘X1’基因型相比，耐旱性提高的‘X4’基因型中，Zja₀₃G₀₃₁₅₄₀和 Zja₁₁G₀₀₀₈₆₀基因的表达水平显著增加。这项研究表明，63 个高置信基因与干旱胁迫相关，其中包括 Zja₀₃G₀₃₁₅₄₀和 Zja₁₁G₀₀₀₈₆₀。此外，还挖掘出 6 个调控干旱反应的基序。在酵母中异源表达 Zja₁₁G₀₀₀₈₆₀增强了对干旱胁迫的耐受性，即使在高浓度聚乙二醇 6000（PEG6000）条件下也能稳健生长。该研究发现 ATAC-seq 峰值强度与基因表达水平之间存在正相关。高置信基因的表达与结缕草抗性评估和表型性状相关，这意味着这些基因参与了对外部干旱胁迫的响应。该研究首次结合 ATAC-seq 和 RNA-seq 技术鉴定了结缕草中与干旱相关的基因表达，阐明了结缕草对环境胁迫的适应及其应激反应的调控机制，为结缕草的改良和育种奠定了基础。