Nat Communi 突变一个基因,嫁接后代表现杂种优势



之后该研究还发现拟南芥和番茄嫁接子代幼苗的总根长和侧根数均显着更大,进一步发现生长素运输可能与根表型改变有关。因此,该结果进一步证明了在生长素途径信号突出的甲基化效应与出现的HEG表型之间存在关系,并且还暗示如改变根生长和结构有助于我们观察到的生长增强。

最后,为了研究siRNA在HEG效应的作用,该研究得到了msh1dcl2/3/4四突变体。与Col-o/msh1嫁接后代相比,Col-0/msh1dcl2/3/4嫁接的后代的表型类似于Col-0/Col-0后代。并且进一步构建了甲基转移酶突变体drm2/msh1突变体,同样在Col-0/drm2msh1的嫁接后代没有表型的增加,说明了RdDM途径是msh1嫁接效应的主要原因。

综上所述,该研究表明msh1砧木在后代中具有明显的生长增强作用,表明嫁接后甲基化重编程效应可以遗传超过一个世代(番茄做到第五代都有)。此外,该研究还表明这种嫁接增强效应是通过siRNA的长距离运输后由RdDM介导,显示为RdDM依赖性差异甲基化的基因途径中的转录组变化,涉及表达的低幅度或空间调节变化,从而影响表型的定量变化。

iPlalnts评论:
该研究结果可以作为新的作物育种方法,只需要嫁接到sh1砧木上,后代就表现为与杂种优势的表型,并能传递到第五代。因此,这项研究是对农业上可接受的表观遗传育种方法的首次真正证明,代表了表观遗传育种作物潜力的重大突破。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-19140-x.pdf
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