【 ​特邀综述】植物DNA甲基化和组蛋白修饰在非生物胁迫下的动态调控

由于植物的固着生长习性，无法主动躲避逆境对其生长、发育和繁殖的影响，但演化出了独特、复杂的适应机制。非生物胁迫是植（作）物面临的主要环境逆境包括：高盐、干旱、极端温度、营养匮乏、紫外线辐射等。植物通过快速和协调性调控整个基因组的转录和转录后水平来适应这些胁迫，DNA甲基化和组蛋白修饰是进化中保守的表观遗传修饰，对植物非生物胁迫应答基因的表达调控至关重要，这些修饰的变化可以引起基因表达水平的动态变化。近二十年来，表观遗传机制如何调节植物的非生物胁迫响应得到了广泛的研究。更好地理解植物非生物胁迫响应的表观遗传学基础，可能有助于设计抗逆性或适应性更强的作物，应对全球气候变化和日益频发的极端环境。

JIPB近日在线发表了东北师范大学分子表观遗传学教育部重点实验室徐正一教授和刘宝教授课题组联合撰写的题为“Dynamic regulation of DNA methylation and histone modifications in response to abiotic stresses in plants”（https://d‍oi.org/10.1111/jipb.13368）的特邀综述，总结了植物基因组响应非生物胁迫应答的动态表观遗传修饰（主要集中在DNA甲基化和组蛋白修饰）相关的最新研究进展，同时还回顾了表观遗传修饰在跨代胁迫记忆形成中的作用。文章汇总了在不同胁迫条件下，DNA甲基化和组蛋白修饰如何影响基因表达的动态调控机制；进一步对乙酰转移酶、去甲基化酶等不同表观遗传修饰酶（催化酶、识别酶及去除酶）在非生物胁迫条件下的功能进行系统介绍；然后，将表观遗传修饰和转录调控因子协同性调控非生物胁迫应答的机制进行总结；最后，对非生物胁迫响应条件下DNA甲基化和组蛋白修饰综合调控网络中尚未厘清的问题进行了讨论。

东北师范大学分子表观遗传学教育部重点实验室围绕表观遗传调控机制与作物环境适应，研究表观遗传修饰的动态变化与植物平衡胁迫应答和生长发育之间的关系，发表了一系列相关研究结果（Yang et al., 2014; Hu et al., 2014; Wang et al., 2020; Liu et al., 2021）。该综述论文师资博士后刘雨同和王婕为共同第一作者，徐正一教授和刘宝教授为共同通讯作者。实验室相关研究工作得到了国家自然科学基金、吉林省“青年科技人才”托举工程基金、东北师范大学中央高校基本科研业务费的资助。

转自：“iPlants”微信公众号

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