The genomic sequences of crops continue to be produced at a frenetic pace. It remains challenging to develop complete annotations of functional genes and regulatory elements in these genomes. Chromatin accessibility assays enable discovery of functional elements; however, to uncover the full portfolio of cis-elements would require profiling of many combinations of cell types, tissues, developmental stages, and environments. Here, we explore the potential to use DNA methylation profiles to develop more complete annotations. Using leaf tissue in maize, we define ∼100,000 unmethylated regions (UMRs) that account for 5.8% of the genome; 33,375 UMRs are found greater than 2 kb from genes. UMRs are highly stable in multiple vegetative tissues, and they capture the vast majority of accessible chromatin regions from leaf tissue. However, many UMRs are not accessible in leaf, and these represent regions with potential to become accessible in specific cell types or developmental stages. These UMRs often occur near genes that are expressed in other tissues and are enriched for binding sites of transcription factors. The leaf-inaccessible UMRs exhibit unique chromatin modification patterns and are enriched for chromatin interactions with nearby genes. The total UMR space in four additional monocots ranges from 80 to 120 megabases, which is remarkably similar considering the range in genome size of 271 megabases to 4.8 gigabases. In summary, based on the profile from a single tissue, DNA methylation signatures provide powerful filters to distill large genomes down to the small fraction of putative functional genes and regulatory elements.

作物的基因组序列继续以疯狂的速度产生。在这些基因组中开发功能基因和调控元件的完整注释仍然具有挑战性。染色质可及性测定可发现功能元件；然而，要揭示顺式元素的完整组合，将需要分析细胞类型，组织，发育阶段和环境的许多组合。在这里，我们探索了使用DNA甲基化图谱开发更完整注释的潜力。利用玉米中的叶组织，我们定义了约100,000个未甲基化区域（UMR），占基因组的5.8％。从基因中发现33,375个UMR大于2 kb。UMRs在多种营养组织中高度稳定，并且它们从叶组织中捕获了绝大多数可进入的染色质区域。然而，许多UMR在叶中无法接近，而这些区域代表了在特定细胞类型或发育阶段有可能进入的区域。这些UMR通常发生在其他组织中表达的基因附近，并且富含转录因子的结合位点。叶片无法触及的UMR表现出独特的染色质修饰模式，并丰富了染色质与附近基因的相互作用。另外四个单子叶植物的UMR总空间范围从80到120兆碱基，考虑到271兆碱基到4.8千兆酵母的基因组大小范围，这非常相似。总之，基于单个组织的特征，DNA甲基化标记提供了强大的过滤器，可将大型基因组精馏至假定功能基因和调节元件的一小部分。这些代表了在特定细胞类型或发育阶段有可能进入的区域。这些UMR通常发生在其他组织中表达的基因附近，并且富含转录因子的结合位点。叶片无法触及的UMR表现出独特的染色质修饰模式，并丰富了染色质与附近基因的相互作用。另外四个单子叶植物的总UMR空间范围为80到120兆碱基，考虑到271兆碱基到4.8千兆酵母的基因组大小范围，这非常相似。总之，基于单个组织的特征，DNA甲基化标记提供了强大的过滤器，可将大型基因组精馏至假定功能基因和调节元件的一小部分。这些代表了在特定细胞类型或发育阶段有可能进入的区域。这些UMR通常发生在其他组织中表达的基因附近，并且富含转录因子的结合位点。树叶无法接近的UMR表现出独特的染色质修饰模式，并丰富了染色质与附近基因的相互作用。另外四个单子叶植物的总UMR空间范围为80到120兆碱基，考虑到271兆碱基到4.8千兆酵母的基因组大小范围，这非常相似。总之，基于单个组织的特征，DNA甲基化标记提供了强大的过滤器，可将大型基因组精馏至假定功能基因和调节元件的一小部分。这些UMR通常发生在其他组织中表达的基因附近，并且富含转录因子的结合位点。叶片无法触及的UMR表现出独特的染色质修饰模式，并丰富了染色质与附近基因的相互作用。另外四个单子叶植物的总UMR空间范围为80到120兆碱基，考虑到271兆碱基到4.8千兆酵母的基因组大小范围，这非常相似。总之，基于单个组织的特征，DNA甲基化标记提供了强大的过滤器，可将大型基因组精馏至假定功能基因和调节元件的一小部分。这些UMR通常发生在其他组织中表达的基因附近，并且富含转录因子的结合位点。叶片无法触及的UMR表现出独特的染色质修饰模式，并丰富了染色质与附近基因的相互作用。另外四个单子叶植物的UMR总空间范围从80到120兆碱基，考虑到271兆碱基到4.8千兆酵母的基因组大小范围，这非常相似。总之，基于单个组织的特征，DNA甲基化标记提供了强大的过滤器，可将大型基因组精馏至假定功能基因和调节元件的一小部分。树叶无法接近的UMR表现出独特的染色质修饰模式，并丰富了染色质与附近基因的相互作用。另外四个单子叶植物的总UMR空间范围为80到120兆碱基，考虑到271兆碱基到4.8千兆酵母的基因组大小范围，这非常相似。总之，基于单个组织的特征，DNA甲基化标记提供了强大的过滤器，可将大型基因组精馏至假定功能基因和调节元件的一小部分。叶片无法触及的UMR表现出独特的染色质修饰模式，并丰富了染色质与附近基因的相互作用。另外四个单子叶植物的总UMR空间范围为80到120兆碱基，考虑到271兆碱基到4.8千兆酵母的基因组大小范围，这非常相似。总之，基于单个组织的特征，DNA甲基化标记提供了强大的过滤器，可将大型基因组精馏至假定功能基因和调节元件的一小部分。