水稻籼粳亚种间细胞凋亡差异反应的分子机制研究

水稻是世界上最重要的作物之一，在长期自然和人工栽培驯化过程中形成了.明显的遗传分化。我们综合比较基因组学、转录组学数据挖掘、基因功能分类等分析方法，.从籼粳亚种中在序列水平和表达水平上均呈现差异的基因中发现与细胞凋亡及氧化应激反.应相关的类别有明显富集，进一步的实验证实籼粳稻在感受氧化胁迫时存在明显的表型差.异，93-11（籼稻）和日本晴（粳稻）幼苗植株经甲基紫精浸泡处理后的敏感性呈显著差异。.与细胞凋亡密切相关的基因如GST、P450、CCR、TFs 和HDACs 等，在93-11 和日本晴中呈.现不同的表达模式。我们将结合生物信息学、比较基因组和功能基因组学、表观遗传学、分子生物学等手段，开展籼粳亚种间细胞凋亡差异反应的分子机制研究，以期在其转录调控网络的分子基础与进化机制等方面能有新的突破。并且鉴定出一批既在籼粳亚种间有区别又与细胞凋亡相关的新分子标记，为水稻的分子育种提供候选基因。

水稻是世界上最重要的作物之一，在长期自然和人工栽培驯化过程中形成了明显的遗传分化。本项目主要结合生物信息学、比较基因组和功能基因组学、表观遗传学、分子生物学等手段，开展籼粳亚种间细胞凋亡差异反应的分子机制研究。在执行过程中，首先根据数据挖掘的需要，构建了植物基因簇富集分析工具PlantGSEA，并建立了水稻基因组学、转录组学、表观基因组学数据整合与分析体系。然后，利用这些平台和工具对水稻籼粳亚种甲基紫精(百草枯)处理后的组学数据进行整合分析。对不同组蛋白修饰（H3K4me2、H3K4me3、H3K9ac和H3K27ac）的全基因组定位分析表明，H3H27ac修饰状态与甲基紫精处理前后差异表达基因有较强的相关性，且在与细胞凋亡密切相关的GST、P450、UGT、NB-ARC等家族基因有显著富集，可能对这些基因的表达起调控作用。由此，我们预测了一批包括P450、GST在内的候选基因作为水稻应答氧化胁迫相关功能鉴定的新位点，并成功用于水稻OsSPX1基因参与氧化胁迫的功能分析。