近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所玉米功能基因組團(tuán)隊(duì)解析了植物高光效和高產(chǎn)等多重發(fā)育程序的表觀遺傳協(xié)同調(diào)控分子機(jī)理，首次揭示了真核生物中不同的表觀遺傳修飾間的互作關(guān)系和功能，為研究植物生長(zhǎng)發(fā)育、環(huán)境適應(yīng)性及高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)作物培育提供了新的方向。相關(guān)研究成果發(fā)表在《前沿科學(xué)（Advanced Science）》上。
植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)受多重發(fā)育程序的調(diào)控，并直接影響種子發(fā)育和作物產(chǎn)量。但植物響應(yīng)環(huán)境、平衡復(fù)雜的發(fā)育程序以維持營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段能量積累和快速生長(zhǎng)的分子機(jī)制目前尚不清楚。
該研究發(fā)現(xiàn)植物特異蛋白EMF1能調(diào)控RNA甲基化和組蛋白修飾在全基因組水平上的協(xié)作關(guān)系，在植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段可同時(shí)作為抑制子和激活子調(diào)控特定的開花、種子發(fā)育以及葉綠體發(fā)育和光合作用等關(guān)鍵下游靶基因轉(zhuǎn)錄。兩個(gè)不同的作用方式精確調(diào)控了植物正常的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，促進(jìn)了植物的光合作用，從而為植物生殖生長(zhǎng)和種子的形成積累了能量。該研究不僅為植物表觀遺傳和基因組學(xué)相關(guān)研究提供了重要數(shù)據(jù)資源，而且深入揭示了RNA甲基化在染色質(zhì)表觀修飾可塑性的貢獻(xiàn)，并為復(fù)雜的表觀調(diào)控網(wǎng)絡(luò)在作物高光效、高產(chǎn)等基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的作用提供了新認(rèn)知。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目支持。（通訊員 崔艷）
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.202204885
