近日,國際權(quán)威期刊Plant,Cell & Environment發(fā)表了甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院馬暉玲教授團隊題為CHH Hypomethylation in Promoters of Oxidoreductase Genes May Contribute to Salt‐Alkali Tolerance in Alfalfa (Medicago sativa L.)的研究論文。該研究系統(tǒng)解析了紫花苜蓿鹽堿適應(yīng)性形成的表觀遺傳機制,為現(xiàn)代牧草抗逆分子設(shè)計育種提供了新思路、新策略。
該論文第一作者為草業(yè)學(xué)院2023級博士研究生高榮,通訊作者為馬暉玲教授。草業(yè)學(xué)院博士生陳奮奇,碩士陳麗娟參與了部分研究工作。該研究得到了農(nóng)業(yè)生物育種國家科技重大專項(2022ZD0401102)和甘肅省高校研究生“創(chuàng)新之星”(2025CXZX‐840)的資助。
紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是全球種植最廣的豆科牧草,具有高生物量和優(yōu)良的營養(yǎng)價值,被譽為“牧草之王”。鹽堿脅迫會顯著降低紫花苜蓿的產(chǎn)量和品質(zhì),但其應(yīng)答過程中表觀遺傳調(diào)控的作用尚不明確。該研究選取耐受性差異顯著的兩個紫花苜蓿品種,開展了全基因組甲基化與轉(zhuǎn)錄組的綜合分析。結(jié)果顯示,鹽堿處理會在基因啟動子區(qū)域的CHH背景中引發(fā)大規(guī)模差異甲基化,而耐鹽堿品種的甲基化水平低于敏感品種。在此基礎(chǔ)上,研究團隊通過候選基因驗證和去甲基化處理實驗,證實DNA去甲基化可促進關(guān)鍵基因的脅迫誘導(dǎo)表達(dá),并提升苜蓿的耐鹽堿能力。本研究強調(diào)了表觀遺傳調(diào)控在牧草逆境適應(yīng)中的重要性,為紫花苜蓿耐鹽堿機制研究和分子設(shè)計育種實踐提供了理論依據(jù)和有效途徑。
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