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    DNA甲基化是一種非常重要的表觀修飾因子，參與異染色質(zhì)的形成，轉(zhuǎn)座子的沉默，基因表達(dá)的調(diào)控以及印跡基因的發(fā)生。在植物中，DNA甲基化主要發(fā)生在CG，CHG和CHH序列上（其中H代表非G的堿基類型），分別由MET1，CMT3和RNA指導(dǎo)的DRM2甲基轉(zhuǎn)移酶來(lái)維持；同時(shí)，開(kāi)花植物中還存在DNA的主動(dòng)去甲基化過(guò)程，由DNA糖基化酶通過(guò)剪切修復(fù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)。目前在植物中主要發(fā)現(xiàn)三類DNA糖基化酶即：DME，ROS1，DML2和3。因此，基因組最終的甲基化水平是由DNA甲基轉(zhuǎn)移酶和去甲基化酶的活動(dòng)共同決定。越來(lái)越多的證據(jù)顯示DNA甲基化對(duì)種子發(fā)育和儲(chǔ)存物質(zhì)的生物合成具有重要的調(diào)控作用。   

　　雖然研究發(fā)現(xiàn)單、雙子葉植物基因組甲基化式樣分化明顯，而且在擬南芥、水稻和玉米的種子中，胚乳基因組（相對(duì)于胚基因組）表現(xiàn)出廣泛的低甲基化，但是由于雙子葉模式植物擬南芥的胚乳組織只存在種子發(fā)育早期，隨著種子發(fā)育逐漸消失，長(zhǎng)期以來(lái)在雙子葉植物胚乳中研究基因組低甲基化的生物學(xué)意義受到限制。蓖麻種子是典型的雙子葉胚乳型種子，是種子生物學(xué)研究的模式材料，也為研究雙子葉植物胚乳基因組低甲基化的生物學(xué)意義提供了理想的材料。 

　　近日，中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所劉愛(ài)忠研究組依托中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)，對(duì)蓖麻胚和胚乳組織的基因組DNA甲基化，及其生物學(xué)意義進(jìn)行了深入研究，揭示了蓖麻種子基因組中CHH甲基化是主要的甲基化形式，和其它種子植物如擬南芥、水稻和玉米相比，蓖麻種子DNA甲基化圖譜顯著不同，暗示了植物種子基因組DNA甲基化式樣的不保守性。特別是，和胚乳基因組CG和CHG低甲基化相比，CHH 的甲基化沒(méi)有展示顯著的低甲基化。進(jìn)一步，結(jié)合DNA甲基化相關(guān)基因的表達(dá)以及調(diào)控DNA甲基化的small RNA的表達(dá)譜分析，研究揭示了蓖麻胚乳CG和CHG甲基化水平的下降，與MET1和CMT1甲基轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)抑制以及DME去甲基化酶的表達(dá)激活有關(guān)。而且胚乳中CG與CHG甲基化水平的下降與胚乳偏愛(ài)性基因的表達(dá)密切相關(guān)，而且研究發(fā)現(xiàn)這些基因廣泛地參與了胚乳的發(fā)育過(guò)程。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)胚乳中高豐度的CHH甲基化與24-siRNAs介導(dǎo)的RdDM途徑以及DRM3甲基化轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)激活有關(guān)。該研究不僅嶄新地揭示了雙子葉胚乳型種子基因組甲基化的規(guī)律，而且為研究植物種子基因組甲基化的生物學(xué)意義提供了重要依據(jù)。 

　　研究結(jié)果以“Genomic DNA methylation analyses reveal the distinct profiles in castor bean seeds with persistent endosperms”為題發(fā)表在植物學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Plant Physiology上（http://www.plantphysiol.org/content/early/2016/04/28/pp.16.00056.1.full.pdf+html）。該研究得到國(guó)家科技支撐項(xiàng)目（2015BAD15B02），國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目（2014CB954100）和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31501034）的支持。 

蓖麻胚和胚乳基因組DNA甲基化調(diào)控的模式