干旱严重威胁着全球农作物的出产，抗旱种质资源的判定与使用对抗旱性的遗传改进具有十分重要的含义。2月20日，中国农业大学生物学院秦峰教授课题组在《天然·遗传学》（Nature Genetics）在线宣布题为《玉米抗旱优异种质资料的基因组拼装和抗旱性的遗传解析》（Genome assembly and genetic dissection of a prominent drought-resistant maize germplasm）的研讨论文。

  体系解析了包括CIMBL55在内的30个玉米基因组间的结构变异及其在368份天然集体中的基因型。研讨之后发现，课题组前期判定的108个抗旱候选基因中，CIMBL55基因组中含有至少65个基因的抗旱优异等位基因型，估测这或许是构成CIMBL55优秀抗旱性的遗传根底。结构变异结合差异甲基化组学剖析发现，某些坐落基因的转录开始位点邻近的刺进序列具有十分显着高的CHH甲基化，富集了很多的DTH （DNA transposon / TIR / Harbinger） 类转座子。在干旱灵敏资猜中，ZmNAC075上游存在两个刺进序列，而且具有较高的甲基化状况，或许会按捺其表达从而影响抗旱性。别的，经过对基因组结构变异解析，发现CIMBL55中ZmRtn16基因3-UTR区中，短少一个长度为28-bp的序列，或许有利于增强该基因mRNA的稳定性。ZmRtn16编码一种网状样蛋白（reticulon-like protein），能与液泡膜H+-ATPase复合体A和E3亚基相互效果，并有利于其液泡膜定位。该基因的缺失突变体中，液泡膜H+-ATPase活性下降，气孔呼应干旱钳制的应对削弱。在转基因资猜中增强ZmRtn16的功用可显着提高玉米苗期和全生育期的抗旱性。在田间干旱钳制下，ZmRtn16转基因资料的产值显着高于对照资料，而不影响其正常条件下的产值。这一发现进一步提示了液泡质子泵在玉米抗旱性中的效果。高质量的CIMBL55的基因组信息，将为体系解析玉米抗旱性的遗传根底供给名贵的信息，对玉米抗旱性的遗传改进和分子规划育种供给重要靶点。

  中国农业大学生物学院秦峰课题组博士后田甜和博士生王书会为文章的一起榜首作者，秦峰教授为通讯作者。国家玉米改进中心杨小红教授和我院蒋才富教授参加了相关作业。该研讨得到了北京市高校杰出青年科学家方案，国家天然科学基金，科技部十四五要点研制方案项目和博士后基金的赞助。