12月15日,蘭州大學王維民教授團隊在國際期刊《iMeta》上在線發表了題為“Comprehensive multi-tissue epigenome atlas in sheep:A resource for complex traits, domestication and breeding”的重要研究成果。該研究基于綿羊9個重要組織的多維度(RNA-Seq、ATAC-Seq、CUT&Tag和Hi-C)數據,繪制出國際首張綿羊多組織表觀遺傳調控圖譜,對綿羊基因組進行了系統功能注釋,鑒定出753,723個非冗余功能元件,其中60%以上為首次發現,主要包括與感知能力、免疫反應和尾部脂肪沉積相關的組織特異性啟動子和增強子(圖1);并結合全球不同尾型的綿羊品種和通過10年積累構建出的“兩千級”規模的羊群列隊,首次在綿羊上采用“表型組-基因組-表觀組-3D基因組”的多維整合組學策略鑒定出影響綿羊尾脂沉積的關鍵基因(BMP2)及新的因果變異(Chr13:51760995 A > C)(圖2)。填補了綿羊這一物種在多組織表觀遺傳調控圖譜領域的空白,為綿羊育種提供了寶貴的數據資源和基因素材。
圖1 綿羊多組織表觀遺傳調控圖譜的設計與繪制
圖2 整合表型組-基因組-表觀組-3D基因組學數據鑒定綿羊尾脂沉積的因果變異
蘭州大學草地農業科技學院王維民教授為通訊作者,博士研究生張德印、程江博和李曉龍為共同第一作者,李發弟教授為該工作提供了重要指導意見,蘭州大學樂祥鵬教授、李萬宏教授、田慧彬副教授、翁秀秀高級實驗師,甘肅農業大學汪曉娟教授、唐德富教授、年芳教授、鄭琛教授、李沖副教授、張小雪副教授,上海海洋大學胡鵬教授,崖州灣國家實驗室主任科學家趙云霞、博士后Peter Kalds,美國華盛頓州立大學姜志華教授和賓夕法尼亞大學馮園慶教授等為該研究做出重要貢獻。該研究受到國家重點研發計劃青年科學家項目(2022YFD1302000)、國家重點研發計劃(2021YFD1300901、2023YFF1001000)、國家自然科學基金(32372850、32260818)、甘肅省科技重大專項(22ZD6NC069)和新疆維吾爾自治區天池人才引進計劃等項目的資助。