竹笋生长发育过程中的甲基化调控

DNA甲基化(5-甲基胞嘧啶) 和RNA甲基化(N6-甲基腺嘌呤) 是两种重要的表观遗传学调控，在调控基因表达、细胞的分化与生长发育等过程中发挥着关键作用。N6-甲基腺嘌呤参与调控林木干旱胁迫 (Gao et al., 2022) 和次生木质部发育 (Gao et al., 2021) , 林木中过表达甲基转移酶MTA可以产生更发达的根系并增强干旱耐受性 (Lu et al., 2020) 。水稻中过表达RNA去甲基化酶使得产量与生物量增加了50% (Yu et al., 2021) 。

快速生长是毛竹笋较为重要的生物学特性之一，毛竹茎秆的快速生长得益于每个节间细胞的快速分裂和伸长 (Chen et al., 2022) 。因此系统的研究毛竹快速生长期间单节间的甲基化修饰动态变化将有助于阐明毛竹笋快速生长的表观遗传调控机制, 针对毛竹笋快速生长的甲基化调控进行深入研究可为禾本科作物遗传改良提供借鉴意义。

近日，福建农林大学林学中心顾连峰教授研究组在Plant Physiology发表了题为“Comprehensive profiling of epigenetic modifications in fast-growing moso bamboo shoots”的研究论文，对不同高度（2米和4米）毛竹笋单节间（基部和中部）进行了甲基化调控生长相关研究。RNA甲基化研究揭示2米毛竹笋具有更高的N6-甲基腺嘌呤修饰比例, DNA甲基化研究揭示4米毛竹笋具有更高5-甲基胞嘧啶水平，具有更短Poly(A)尾长度的基因其CG类型的DNA甲基化水平也更低。