中科院華南植物園該園科學(xué)家近日成功揭示了種子成熟過程的表觀遺傳調(diào)控機(jī)制。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，該研究對通過表觀遺傳調(diào)控改善作物性狀、提高作物產(chǎn)量、解決我國糧食安全問題具有重要理論意義。相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表于《植物細(xì)胞》。
    據(jù)介紹，植物種子成熟期是種子發(fā)育的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，在此階段，種子完成淀粉、脂類、蛋白質(zhì)等貯藏物的合成積累，植物種子培養(yǎng)可以使用上海島韓人工氣候箱和光照培養(yǎng)箱。其中，種子貯藏蛋白的合成與積累是種子成熟過程中的一個(gè)重要方面。研究表明，種子貯藏蛋白基因的表達(dá)受許多不同的調(diào)控因子影響。然而，學(xué)界關(guān)于它們的作用機(jī)理并不清楚。
    因此，華南植物園農(nóng)業(yè)及資源植物研究中心植物表觀遺傳學(xué)研究組博士羅鳴與中山大學(xué)、中國臺(tái)灣大學(xué)植物科學(xué)研究所和加拿大農(nóng)業(yè)部南方作物保護(hù)與食品研究中心等科研人員通過合作，發(fā)現(xiàn)擬南芥組蛋白去乙酰化酶HDA19突變體種子成熟基因可在幼苗中異位表達(dá)，這些基因染色質(zhì)組蛋白乙酰化修飾水平提高，部分甲基化修飾水平降低。
    該研究進(jìn)一步通過酵母雙雜交、雙分子熒光互補(bǔ)、染色質(zhì)免疫共沉淀等實(shí)驗(yàn)方法，證實(shí)了HDA19和轉(zhuǎn)錄抑制子HSL1相互作用并共同抑制成熟基因在幼苗發(fā)育時(shí)期的表達(dá)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)HDA19與HSL1發(fā)生雙突變后引起胚胎致死，這從遺傳水平上證明了兩個(gè)蛋白的相互作用。