新的研究现在发现，水稻中大量与驯化相关的变化反映了对性状的选择，这些性状是由基因组中不转录蛋白质的部分决定的。

郑晓明是中国农业科学院作物科学研究所的生物学家，他是《农业科学》杂志上新发表的一篇论文的第一作者科学的进步，“全基因组分析揭示了水稻驯化过程中复杂性状中非编码变异的作用。”同样来自中国农业科学院作物科学研究所的杨庆文和刘军，以及圣路易斯华盛顿大学的Kenneth M. Olsen也是本文的交流作者。

非编码rna被怀疑在调节生长和发育中起着非常重要的作用，但它们才刚刚开始被描述。

华盛顿大学艺术与科学生物学教授奥尔森说:“尽管对作物驯化进行了近20年的基因组学和基因组化研究，但我们对大多数作物物种的大多数驯化特征的遗传基础仍然知之甚少。”爱博网投领导者

奥尔森说:“早期的研究倾向于寻找‘容易摘到的果实’——即由一两个容易识别突变的基因控制的简单性状。”“更困难的是找出对作物驯化过程中许多变化至关重要的更微妙的发育变化。

“这项研究通过研究一种对调节驯化相关的水稻发育变化至关重要的调节机制，向这个方向迈出了一步。”

性状多样性

在许多动植物的染色体中，有很大一部分DNA是由不编码制造蛋白质指令的基因组成的——对任何给定物种来说，高达98%的基因组都是如此。但是人们对这种遗传信息知之甚少。一些科学家将这种物质称为基因组的“暗物质”，甚至将其斥为“垃圾DNA”——但它似乎在水稻的发育过程中发挥了巨大的作用。

在这项研究中，研究人员发现，9000多年前水稻驯化过程中发生的关键变化可能与长链非编码RNA (lncRNAs)分子有关，lncRNAs是一类长度超过200个核苷酸的RNA分子。

研究人员发现，水稻基因组中记录的大约36%的遗传信息可以追溯到非编码区域，但是超过50%的对农业重要的性状多样性与这些相同的区域有关。

“这是第一次对栽培稻和野生稻非编码区的lncrna进行了深入的注释和描述，”郑说。

她说:“我们的转基因实验和群体遗传分析令人信服地证明，lncrna的选择通过改变在淀粉合成和谷物色素沉着中起作用的基因的表达，促成了驯化稻米质量的变化。”

研究人员利用数百个水稻样本和超过260 gb的序列，采用敏感的检测技术来量化和可靠地跟踪水稻中的lncRNA转录。这项新研究验证了一些先前鉴定的lncrna，并为先前未描述的分子提供了新的信息。

这项新研究进一步证实了一些研究人员的猜测，即植物或动物群体之间的大多数适应性差异是由于基因调控的变化，而不是蛋白质的进化。

“基于我们的发现，我们提出lncrna的选择可能被证明是一种更广泛的机制，通过这种机制，基因表达的全基因组模式可以在许多物种中进化，”郑说。

这项水稻研究也为通过精确育种生产新的作物和谷物打开了新的大门。