单细胞基因组学解析玉米细胞类型特异性顺式调控的遗传架构及其对作物改良的重要意义

为解决现有研究对遗传变异影响顺式调控理解有限的问题，研究人员开展了对 172 个玉米自交系超 70 万个细胞核进行单细胞基因组学的研究。结果揭示了玉米驯化相关顺式调控元件，定位了约 22,000 个影响染色质可及性的遗传变异。该研究有助于推动作物改良。

　　基因表达和复杂表型由顺式调控元件的活性决定。然而，目前对现存遗传变异如何影响顺式调控的理解仍然有限。在此，研究人员通过对 172 个玉米（Zea mays）自交系中超过 70 万个细胞核进行单细胞基因组学研究，探究顺式调控多样性的影响。研究分析确定了驯化玉米特有的顺式调控元件，并揭示了历史转座子活动如何塑造顺式调控景观。利用群体遗传学原理，精细定位了约 22,000 个与染色质可及性相关的遗传变异，这些变异具有广泛的细胞类型特异性效应。在 TEOSINTE BRANCHED1/CYCLOIDEA/PROLIFERATING CELL FACTOR（TCP）结合位点的变异是染色质可及性最主要的决定因素。最后，整合染色质可及性相关变异、生物性状变异和群体分化信息，揭示了局部适应性如何在独特的细胞环境中重新连接调控网络，从而改变玉米的开花过程。