轉座子（Transposable Elements, TE）是基因組中可移動的DNA元件，20世紀40年代由Barbara McClintock首次報道。小麥族物種的轉座子呈現爆發性增長，基因組高達3-16Gb，85%以上由TE組成，而與之親緣關系密切的二穗短柄草基因組只有272Mb。可以說小麥的基因是“散落”在TE的海洋中，這些龐大的TE群體僅僅是自私的自我復制垃圾序列，還是會影響宿主的基因活性與適應性呢？

　　近日，中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）薛勇彪所長與復旦大學張一婧研究組、中國科學院分子植物科學卓越創新中心/上海植物逆境生物學研究中心朗曌博研究組以及南京農業大學張文利研究組合作研究，通過解析烏拉爾圖小麥轉錄因子結合圖譜，揭示麥類特異轉座子重塑小麥環境適應調控網絡，該研究以封面文章形式發表在Genome Research 雜志。

　　研究利用DNA親和純化測序（DAP-seq）技術獲得53個環境響應轉錄因子的全基因組高質量結合圖譜（圖A），發現高達85%轉錄因子結合位點（Transcription Factor Binding Sites, TFBS）位于TE內部（TE-embedded TFBS）。

　　通過與TE內部TFBS比，1/4非TE區TFBS（nonTE-TFBS）可能來源于TE-embedded TFBS，而且這些nonTE-TFBS是小麥族特異出現的調控序列，進一步支持這些非TE調控區是伴隨小麥族TE爆發起源的。TE-embedded TFBS和TE來源TFBS（TE-derived TFB）主要由幾個特定LTR反轉錄轉座子亞家族貢獻，說明這幾類TE亞家族的復制和轉座特異性參與了小麥的基因調控網絡。隨著TE-derived TFBS序列與TE序列分化時間越長，其活性越高，與基因的距離也越近，因而，TE很有可能為TFBS演化提供了廣泛的序列基礎 (圖B)。最后，通過與水稻逆境響應基因相比，小麥特異性逆境響應基因顯著富集在TE-derived TFBS的靶基因中，說明小麥特異性的TE亞家族參與了小麥轉錄調控網絡的重塑及小麥的適應性進化（圖C）。

　　中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）薛勇彪所長、復旦大學張一婧研究員、中國科學院分子植物科學卓越創新中心/上海植物逆境生物學研究中心朗曌博研究員、南京農業大學張文利教授為論文的共同通訊作者。中國科學院分子植物科學卓越創新中心博士生張郁蕓和李子娟博士、中國科學院遺傳與發育生物學研究所張玉娥副研究員、南京農業大學碩士生林堪德為論文的共同第一作者。本項目得到國家自然科學基金優秀青年科學基金項目，創新研究群體項目以及中國科學院戰略先導研究計劃的資助。

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小麥特異轉座子重塑小麥環境適應的調控網絡