轉座因子 (TE) 對植物基因組結構和功能有顯著影響。本研究考察了 14 種薔薇科植物中 TE 的分布、活性和表達模式。研究結果揭示了長末端重復逆轉錄轉座子 (LTR-RT) 的不同進化模式及其對與逆境抗性、形態發生、酶活性和代謝過程相關的基因的影響。這些見解促進了我們對薔薇科基因組進化和基因調控的理解。

轉座因子是可移動的 DNA 序列，在植物基因組結構和基因調控中起著至關重要的作用。它們通過改變調控網絡來驅動基因組大小的變化并影響基因表達。盡管轉座因子 (TE) 具有重要意義，但其多樣化和動態作用尚不清楚。為了解決這些復雜性，需要深入研究以探索轉座因子 (TE) 的活性、分布及其對基因調控的影響。這項研究的重點是薔薇科，旨在揭示 TE 對基因組進化和功能多樣性的影響。

這項研究由西北農林科技大學的一個團隊進行(DOI: 10.1093/hr/uhae118)，于 2024 年 4 月 26 日發表在《園藝研究》上。該研究調查了 14 個薔薇科基因組中的轉座因子，研究了它們的分布、轉座活性、表達模式以及對差異表達基因的影響。目標是全面了解 TE 如何影響薔薇科的基因組進化和基因調控。

該研究分析了 14 個代表性的薔薇科基因組，揭示了長末端重復逆轉錄轉座子 (LTR-RT) 的不同進化模式及其對基因組大小和基因表達的影響。近期 TE 插入附近的基因與抗逆性有關，而較早插入附近的基因與形態發生、酶活性和代謝過程有關。該研究強調了 LTR-RT 對各種條件的不同反應，證明了它們在植物基因組進化中的重要作用。此外，在蘋果品種中，TE 附近發現了 3695 對同源差異表達基因 (DEG)，表明 TE 插入導致了品種性狀差異。該分析為 TE 在塑造薔薇科基因組景觀和調控機制方面的作用提供了新的見解。

通訊作者之一孫亞強博士表示：“我們的研究結果強調了轉座因子在塑造薔薇科植物基因組結構和功能多樣性方面的關鍵作用。這項研究為未來研究基因組進化和轉座因子的調控機制提供了寶貴的資源。”

這項研究的見解對植物育種和基因工程具有重要意義。了解轉座因子在基因調控和基因組進化中的作用有助于制定新的作物改良策略，特別是在增強薔薇科植物的抗逆性和優化理想性狀方面。這項研究還為進一步探索其他植物科的轉座因子奠定了基礎，有助于更廣泛地了解植物基因組動態。