湖南农业大学刘春林课题组在甘蓝型油菜成花转变调控研究中取得新进展

2018年5月24日，The Plant Journal在线发表了湖南农业大学湖南省作物种质创新与资源利用重点实验室/生物科学技术学院植物遗传与分子生物学湖南省教育厅重点实验室刘春林教授为通讯作者的题为“Histone lysine methyltransferases BnaSDG8.A and BnaSDG8.C are involved in the floral transition in Brassica napus”的研究论文。

越来越多的实验证据表明，组蛋白甲基化在拟南芥生长发育中发挥着重要作用，但在甘蓝型油菜（Brassica napus）中的报道则少之又少。该研究对拟南芥H3K36甲基转移酶SDG8的两个同源蛋白基因BnaSDG8.A和BnaSDG8.C进行了功能研究。虽然未在已测序物种的进化过程中发现SDG8同源基因的重复，但在BnaSDG8.C中发现了一个结构域重复，从而鉴定出SDG8同源蛋白中一种未知的NNH结构域，为后续研究提供了有价值的参考，并揭示了SDG8更精细的功能机制。一个NNH结构域存在于BnaSDG8.A中，而两个相邻的NNH结构域则存在于BnaSDG8.C中。RT-qPCR分析揭示了相似的模式，但在不同植物器官/组织中，BnaSDG8.A/C的表达水平不同。为了直接研究它们的功能，异位表达BnaSDG8.A/C cDNA以互补拟南芥突变体表型。研究人员观察到BnaSDG8.A或BnaSDG8.C的表达可以将拟南芥sdg8突变体表型回复为野生型。与对照相比，利用RNAi和CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术，研究人员获得具有早期开花表型的BnaSDG8.A/C敲低和敲除突变体。进一步分析揭示BnaSDG8.A/C参与H3K36m2/3的沉积，并通过直接增强BnaFLC染色质基因座的H3K36m2/3水平来阻止甘蓝型油菜的成花转变。

该文通过对甘蓝型油菜成花转变的表观遗传修饰研究，将为培育油菜早花品种提供有价值的信息。