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科学家揭示种子发育表观遗传调控机理 |
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对提高作物产量具重要理论意义 |
HDA19和HSL1双突变体hsl1hda19纯合可导致种子发生胚胎死亡。
记者从中科院华南植物园获悉，该园科学家近日成功揭示了种子成熟过程的表观遗传调控机制。业内专家认为，该研究对通过表观遗传调控改善作物性状、提高作物产量、解决我国粮食安全问题具有重要理论意义。相关研究成果日前在线发表于《植物细胞》。
据介绍，植物种子成熟期是种子发育的一个关键时期，在此阶段，种子完成淀粉、脂类、蛋白质等贮藏物的合成积累。其中，种子贮藏蛋白的合成与积累是种子成熟过程中的一个重要方面。研究表明，种子贮藏蛋白基因的表达受许多不同的调控因子影响。然而，学界关于它们的作用机理并不清楚。
因此，华南植物园农业及资源植物研究中心植物表观遗传学研究组博士罗鸣与中山大学、台湾大学植物科学研究所和加拿大农业部南方作物保护与食品研究中心等科研人员通过合作，发现拟南芥组蛋白去乙酰化酶HDA19突变体种子成熟基因可在幼苗中异位表达，这些基因染色质组蛋白乙酰化修饰水平提高，部分甲基化修饰水平降低。
该研究进一步通过酵母双杂交、双分子荧光互补、染色质免疫共沉淀等实验方法，首次证实了HDA19和转录抑制子HSL1相互作用并共同抑制成熟基因在幼苗发育时期的表达。实验结果显示，当HDA19与HSL1发生双突变后引起胚胎致死，这从遗传水平上证明了两个蛋白的相互作用。（来源：中国科学报 李洁尉 周飞 罗鸣）
