DNA甲基化在水稻植物生长发育的表观遗传分子基

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

DNA甲基化在水稻植物生长发育的表观遗传分子基础研究｜易基因

2022-04-28 14:59 来源: 深圳易基因科技

原标题：DNA甲基化在水稻植物生长发育的表观遗传分子基础研究｜易基因

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植物DNA甲基化模式的改变不仅可以影响植物的花期、育性、花以及叶的形态等生命活动，而且在植物印记、逆境胁迫和杂种优势等方面也发挥着一定的作用。易基因小编选取3篇关于DNA甲基化在水稻植物生长中的作用研究论文，为深入研究DNA甲基化在水稻乃至植物生长发育中的分子调控机制提供一些参考。

01 水稻生殖细胞中的DNA甲基化在繁殖时的SAM中就已经开始

DNA甲基化在水稻植物生长发育的表观遗传分子基

标题：DNA methylation is reconfigured at the onset of reproduction in rice shoot apical meristem（DNA甲基化在水稻茎尖分生组织的生殖发育开始时被重新配置）

期刊：Nat Commun.

影响因子: IF 14.919

发表时间：2020.08.14

技术平台：WGBS、RNA-seq、小RNA-seq（smRNA-seq）

摘要：

DNA甲基化是一种表观遗传修饰，能够表征多能干细胞的基本状态，并调控干细胞向多种细胞类型的发育转变。在有花植物中，茎尖分生组织（shoot apical meristem,SAM）包含一个多能干细胞群，该类细胞群产生了包括生殖细胞在内的所有植物地上部分的组织器官。在合适条件下，SAM会经历从形成叶片的营养型SAM(SAM_Veg)到形成花序或花的生殖型SAM(SAM_Rep)发育状态转变。尽管该转变期SAM的特征会发生明显改变，但整体DNA甲基化水平变化情况仍然不清楚。本研究，作者通过分析水稻中营养型和生殖型SAM的全基因组DNA甲基化水平。结果表明与已分化的叶片相比，营养型SAM中CHH位点的甲基化始终保持在较高的水平，尤其是在转座因子（TE）区域；生殖型SAM中的甲基化水平则通过RNA依赖型的DNA甲基化通路增加。作者还发现在配子体中，高甲基化的TEs有一半已经在SAM中经历了CHH高甲基化过程。研究结果表明，早在生殖细胞分化之前，SAM就开始发生DNA甲基化变化，以此保护基因组免受有害TEs的破坏。

材料方法：

选取粳稻品种 Norin 8 (N8) 进行 SAM 分析。植物在70% 湿度，27°C 下光照环境 10 小时/ 25°C 黑暗环境 14 小时循环生长，25日龄植物的全叶片用作成熟叶片。分离营养型和生殖型SAM 。

从25日龄N8幼苗的成熟叶片中提取总DNA。在164个营养型SAM和140个生殖型SAM中提取基因组DNA进行全基因组重亚硫酸盐测序。从营养型和生殖型 SAM 的成熟叶片中分离总 RNA进行RNA-seq分析；通过电泳分离后，从凝胶中提取小于100bp的小RNA进行smRNA-seq分析。

结果

（1）CHH甲基化整体水平在生殖型SAM中增加

DNA甲基化在水稻植物生长发育的表观遗传分子基