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干旱正日益制约全球水稻生产力，然而水分亏缺如何重塑植物中的顺式调控活性仍未得到充分解析。在本研究中，我们利用精准延伸转录测序（precision run-on sequencing, PRO-seq）描绘了灌溉充足和干旱条件下水稻叶片中新生转录的图谱，并使用工具 dREG 对转录起始区域进行定位；该工具可检测全基因组范围内呈现双向转录峰并表现出活性增强子行为的区域。PRO-seq 在基因层面捕获到了稳健的干旱响应，并揭示了转录起始图景的广泛重塑。 我们检测到 85,764 个一致性 dREG 位点，其中 17,193 个在干旱条件下发生了显著变化，且主要位于基因间区。由于植物基因间区域富含转座元件以及与沉默相关的转录，我们整合了转座元件重叠信息和小 RNA 位点，并结合染色质可及性与 DNA 甲基化数据，筛选出 2,428 个干旱响应型基因间位点（其中 841 个被诱导，1,308 个被抑制）；这些位点具有开放性、局部低甲基化和双向转录等特征，与增强子样元件的性质一致。邻近候选位点的活性与附近基因中新生转录水平的升高相关，且其中一部分与基因连接的染色质环锚点重叠，从而支持候选增强子—靶基因之间的关系。基序富集分析进一步支持了干旱响应调控程序的参与，且有数百个候选位点与水稻 STARR-seq 增强子发生重叠。综上，这些数据构建了水稻中干旱响应型候选增强子样新生转录图谱，并为机制验证和作物改良提供了优先顺式调控候选元件。
干旱日益限制全球水稻生产力，然而水分亏缺如何重塑植物中的顺式调控活性仍未得到充分解析。在本研究中，我们采用高精度延伸运行测序（precision run-on sequencing, PRO-seq）描绘了水稻叶片在正常供水和干旱条件下的新生转录图谱，并利用工具 dREG 对转录起始区域进行定位；该工具可检测全基因组范围内呈现活性增强子行为的双向转录峰。PRO-seq 在基因层面捕获了稳健的干旱响应，并揭示了转录起始景观的广泛重塑。我们检测到 85,764 个共识 dREG 位点，其中 17,193 个在干旱条件下发生显著变化，且主要分布于基因间区。鉴于植物基因间区富含转座元件以及与沉默相关的转录，我们整合了转座元件重叠信息和小 RNA 位点，并结合染色质可及性与 DNA 甲基化数据，优先筛选出 2,428 个干旱响应性基因间位点（其中 841 个被诱导，1,308 个被抑制）；这些位点具有可及性、局部低甲基化和双向转录等特征，与增强子样元件的特征一致。邻近候选位点的活性与附近基因新生转录水平的升高相关，且其中一部分与基因连接的染色质环锚点发生重叠，从而支持候选增强子—靶基因关系。基序富集分析进一步支持了干旱响应性调控程序的参与，且有数百个候选位点与水稻 STARR-seq 增强子重叠。综上，这些数据构建了一个水稻中干旱响应性候选增强子样新生转录图谱，并为机制验证和作物改良提供了优先的顺式调控候选元件。
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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.14.737839v1?rss=1
🏷️ 水稻 干旱胁迫 增强子样元件 新生转录 顺式调控 PRO-seq