科研工具中的神仙“CP”：登完Nature，又上Science封面

2020年2月7日，华大DNBSEQ 平台迎来喜讯！该平台RNA-Seq与ChIp-Seq组合方案助力傅向东课题组科研成果登上Science 封面！

文章标题：Enhanced sustainable green revolution yield via nitrogen-responsive chromatin modulation in rice.

发表单位：中国科学院遗传与发育生物学研究所等

早在2018年，该课题组就曾采用DNBSEQ RNA-Seq与ChIp-Seq组合产品在Nature 上发表重大成果。这让人不禁感叹，科研界也有神仙“Cp”！

以下是两项科研成果概览：

农业生产是人类生存的命脉，作物育种则成为解决饭碗问题的关键路径。但即便是在育种技术高度发达的今天，任何一种作物的育种都不是一蹴而就的。以半矮秆育种作物为例，它们作为“绿色革命”的代表，一方面，极大地提高了作物产量，另一方面，也引发了新的问题，矮化后的作物氮营养利用效率降低，在种植过程中需要投入大量氮肥，会严重破坏环境，也不利于农业的可持续发展。

2018年，中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东老师课题组在Nature 杂志发文，该研究团队提出调控植物生长与碳氮代谢相对平衡的GRF4-DELLA互作模型。以水稻为例，其生长调节因子GRF4不仅是植物碳-氮代谢的正调控因子，也是赤霉素（GA）信号传递途径的关键元件，能与DELLA蛋白互作。GRF4的表达水平升高，能提高水稻的碳氮吸收利用率，还产生了半矮化表型，促进作物抗倒伏和高产。

生产工具决定生产力！研究团队所选用的技术方案作为取得成果的关键因素之一，自然也备受关注，华大DNBSEQ平台的RNA-Seq和ChIp-Seq技术方案随之华丽亮相科研圈。

图1：GRF4调节多种氮代谢基因的表达

2020年2月7日，傅向东课题组再添硕果，在Science 杂志封面刊文，揭示了水稻赤霉素在氮素响应过程中的作用机制。研究团队发现，NGR5 是植物氮素响应的正调控因子，它与pRC2蛋白复合物互作，通过介导组蛋白H3K27me3甲基化修饰来调节靶基因的表达，进而调控植物在生长发育（例如分蘖）过程中对土壤氮素水平的响应。研究团队在全球范围内首次发现，NGR5是赤霉素信号传导途径的关键元件。赤霉素会促进NGR5蛋白降解，从而导致抑制植物分枝生长的靶基因表观修饰水平降低，靶基因表达量由此升高，最终植物分枝结构的生长发育受到抑制。赤霉素信号传导新机制的发现，从分子水平上揭示了半矮杆作物在高肥条件下增产的原因。研究团队采用的华大DNBSEQ平台RNA-Seq和ChIp-Seq组合方案再次受到瞩目！该组合方案从Nature，一路走到今日Science 封面，强力推动了农作物育种相关表达调控机制的深入研究。

图2：赤霉素信号传导新机制调控水稻分蘖的氮素响应