1月31日，中國科學院上海植物逆境生物學研究中心朱健康課題組在Nature Communications發(fā)表題為：A naturally occurring epiallele associates with leaf senescence and local climate adaptation in Arabidopsis accessions。該篇文章揭示了DNA甲基化（epiallele）參與影響自然界植物葉片的衰老關系。這也是為數(shù)不多的DNA甲基化影響植物表型的例子，同時也是表觀遺傳參與全球氣候變暖過程很好的證明。
據(jù)了解，2017年，朱健康團隊在頂級雜志發(fā)表了37篇高水平的文章（絕大部分IF>8）,在表觀遺傳，基因編輯，植物非生物脅迫等領域取得了豐碩的成果。
接下來我們來看本文一作何力帶來的文章解讀：
無論大到整個高等植物或者哺乳動物，還是小到擬南芥或者人類，生命體之間都表現(xiàn)出極度的多樣性。高度的多樣性令人困惑，但又是一個具有非凡魅力的科學問題。達爾文的進化論合理的解釋了生命的多樣性。多樣性為種群適應復雜多變的環(huán)境提供了堅實的基礎?，F(xiàn)代遺傳學揭示DNA序列的變異是同一物種表型多樣性的基礎。但是，關于表觀遺傳學在這些過程的作用的研究是有限的。
DNA甲基化示意圖
先前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)幾個表觀遺傳調(diào)控自然界物種表型多樣性的例子，例如柳穿魚的花型，甜瓜的性別。除了稀少以外，還沒有發(fā)現(xiàn)它們與環(huán)境適應性的關聯(lián)。
NMR19的特征
在該研究中，我們通過對140個不同生態(tài)型擬南芥的分析，鑒定了一個轉(zhuǎn)座子并命名為NMR19，其甲基化和在基因組上的位置是多樣性的?；谄湮恢玫牟町悾琋MR19進一步被分類為NMR19-4和NMR19-16。NMR19-4的甲基化可以抑制葉綠素降解的關鍵基因PPH影響自然界不同生態(tài)型的葉片衰老。NMR19-4的甲基化差異是遺傳穩(wěn)定的并且獨立于遺傳變異。
進化模型
分子進化分析表明NMR19-4起源于NMR19-16的轉(zhuǎn)座，大概發(fā)生在37-98萬年前，也就是在A.thaliana和A.lyrata分歧之后。有趣的是NMR19-4的甲基化與氣候因子存在顯著性關聯(lián)，暗示NMR19-4是一個氣候相關聯(lián)的epiallele并且它可能通過微調(diào)PPH的表達來幫助擬南芥適應局部的環(huán)境改變。綜上，該研究不僅僅鑒定一個新的epiallele，而且還深入的洞察了其起源和參與適應性進化方面的潛能。
何力及原逆境中心副研究員吳文武（現(xiàn)為浙江農(nóng)林大學教授）為本文的共同一作，朱健康及張慶祝（現(xiàn)為東北林業(yè)大學生命科學學院教授）為本文的共同通訊。另外，特別感謝文章的其他作者為這篇文章所付出的巨大努力，以及中國科學院為這項工作所提供的資助。
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