本网讯  近日，《The Plant Cell》在线刊发学校园艺学院十字花科不结球白菜团队与清华大学合作题为“Landscape of plastid DNA breaks in Arabidopsis during development and environmental stimulus”的研究论文。

DNA双链断裂是细胞最严重的损伤形式，威胁基因组稳定。植物细胞中的叶绿体等细胞器因自身代谢产生活性氧，其基因组更易受损。传统检测手段只能测量整体断裂水平，无法精确定位。

本研究利用最新研发的DEtail-seq技术，首次对十字花科模式物种拟南芥叶绿体基因组DNA断裂进行了全基因组高分辨率图谱绘制。该技术无需高温变性或末端补平，避免了人工损伤。研究发现，质体DNA在幼叶中较稳定，随叶片衰老断裂显著增多；核糖体DNA区域断裂频率更高，且偏向模板链。在DNA修复或复制缺陷突变体中，断裂水平急剧上升，而缩短光照时间可有效减轻损伤。研究进一步揭示R-loop积累和活性氧诱导的8-氧代鸟嘌呤修饰是导致DNA断裂的重要诱因。

该成果为揭示植物细胞器基因组的损伤与修复机制提供了全新视角，对十字花科蔬菜作物抗逆育种具有重要参考价值和指导意义。

安徽农业大学为论文第一单位，十字花科不结球白菜团队青年教师王文杰教授与清华大学生命学院郑成霞博士为论文共同第一作者，清华大学孙前文副教授为论文通讯作者。中国食品发酵工业研究院有限公司李宽博士参与了研究工作，中国农业科学院农业基因组研究所徐炜研究员提供了相关技术指导。该研究得到国家自然科学基金（32261133529、32170321、32302565）和清华-北大生命联合中心博士后基金支持。