中科院上海植物逆境生物學(xué)研究中心朱健康課題組揭示了DDM1是調(diào)控雜種優(yōu)勢的關(guān)鍵表觀遺傳因子。相關(guān)成果日前發(fā)表于《細胞發(fā)現(xiàn)》雜志。
雜種優(yōu)勢是一種普遍而重要的生物學(xué)現(xiàn)象。根據(jù)F1雜交代的表現(xiàn)形式，雜種優(yōu)勢可分為中親雜種優(yōu)勢和超親雜種優(yōu)勢。中親雜種優(yōu)勢指的是某一數(shù)量性狀（如株高）F1的表型比兩個親本的均值要大但比最優(yōu)親本的值要小；超親雜種優(yōu)勢指的是F1的值比最優(yōu)親本還要高。其中，超親雜種優(yōu)勢在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中意義重大，已被廣泛用于作物育種。
近年來，隨著表觀遺傳學(xué)的蓬勃發(fā)展，越來越多的證據(jù)顯示，表觀遺傳學(xué)在雜種優(yōu)勢調(diào)控中起到了關(guān)鍵作用，但具體的作用機理仍知之甚少。
朱健康課題組發(fā)現(xiàn)，染色質(zhì)重塑因子DDM1是調(diào)控擬南芥雜種優(yōu)勢的關(guān)鍵表觀遺傳學(xué)因子。當(dāng)DDM1突變后，F(xiàn)1代失去超親雜種優(yōu)勢，但仍具有中親雜種優(yōu)勢。
實驗表明，DDM1通過調(diào)控水楊酸的代謝調(diào)控雜種優(yōu)勢。DDM1抑制水楊酸基因的表達，并使水楊酸在雜種F1代中的表達保持一種優(yōu)化狀態(tài)，從而表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢狀態(tài)。他們進一步提出了DDM1影響雜種優(yōu)勢的機理模型。
相關(guān)專家表示，該項研究揭示了染色質(zhì)重塑因子參與雜種優(yōu)勢形成的分子機制，是表觀遺傳修飾調(diào)控雜種優(yōu)勢分子機制的重要進展。
