根系微生物組與植物的養(yǎng)分吸收、抗病抗逆等生長發(fā)育過程密切相關，其在植物根系的定殖和組裝受環(huán)境和植物遺傳途徑等因素的影響。表觀遺傳調控是調節(jié)染色體行為和基因表達的重要機制，探究表觀遺傳途徑與植物根系微生物的關系能夠更系統(tǒng)地揭示植物生長發(fā)育過程。表觀遺傳調控與宿主微生物組的關系已在動物模型中得到研究，但在植物中相關研究較少。
中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員白洋研究組、曹曉風研究組合作，比較水稻三種組蛋白甲基化相關突變體DJ-jmj703、ZH11-sdg714和Nip-dcl3a及其對應野生型的根系微生物組的結構和物種組成，發(fā)現(xiàn)水稻的根系微生物結構受組蛋白甲基化修飾影響，其中，響應組蛋白甲基化調控的相關細菌主要屬于厚壁菌門以及β-變形菌綱。研究人員進一步構建水稻根系微生物共發(fā)生網絡，發(fā)現(xiàn)微生物網絡的44個核心物種中，35個細菌受到至少一種組蛋白甲基化相關基因調控(如圖)。結果表明，水稻組蛋白甲基化在調控根系微生物群落的組裝過程中具有關鍵作用，為植物表觀遺傳調控與根系微生物組之間的聯(lián)系提供新思路。
7月2日，相關研究成果在線發(fā)表在Journal of Genetics and Genomics(DOI:10.1016/j.jgg.2021.06.005)上。研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導科技專項、國家自然科學基金、中科院青年創(chuàng)新促進會等的支持。
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