植物中大丽黄萎病力的DNA甲基化依赖性表观遗传调控
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2023-09-26 16:51:06
摘要 这项研究由段成国博士(中国科学院分子植物科学卓越中心)领导。作为保守的表观遗传标记，DNA5'位胞嘧啶甲基化(5-mC)在包括植物免疫在内...
这项研究由段成国博士(中国科学院分子植物科学卓越中心)领导。作为保守的表观遗传标记，DNA5'位胞嘧啶甲基化(5-mC)在包括植物免疫在内的多种生物过程中发挥着重要作用。然而，DNA甲基化在植物病原真菌力决定因素中的作用仍然难以捉摸。大丽黄萎病(Verticillium dahliae)是造成多种作物严重损失的黄萎病的主要病原菌之一，其寄主范围广泛。由于天然抗病种质资源的缺乏，寻找有效的力基因对于培育抗枯萎病棉花至关重要。
研究小组研究了大丽弧菌的 DNA 甲基化谱及其在真菌致病性中的贡献。鉴定了大丽花中负责 DNA 甲基化建立的主要酶。研究人员通过抑制应激反应蛋白激酶VdRim15的表达证明，DNA甲基化对于大丽花在植物中的渗透和定殖是不可或缺的，VdRim15参与渗透钉中ROS和Ca2+积累的调节。
有趣的是，H3K9me3，另一种经常与 5-mC 共定位的异染色质修饰，与 5-mC 协同调节大丽花弧菌力，并且 DNA 和 H3K9 甲基转移酶基因在真菌感染的早期被极大地诱导，这意味着有效感染需要动态调节 5-mC 和 H3K9me3 稳态。总的来说，本研究揭示了植物病原真菌力调控的表观遗传机制，为棉花枯萎病抗性育种提供了有价值的力靶点。
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