冬性植物、二年生植物和多年生植物的開花需要長時間環境低溫誘導，此過程稱為春化作用。春化作用的發現已近百年。隨著遺傳和生理學研究的進展，人們發現春化作用受遺傳和表觀遺傳調控，植物對春化處理有記憶功能，但僅能維持一代。目前，科研人員對春化作用的表觀調控機制有了一定研究，但僅侷限於少數幾個基因，對春化調控途徑其它基因及總體變化規律都缺乏瞭解。
近日，中國科學院院士、中科院植物研究所研究員種康團隊通過表觀組學分析，揭示了春化作用中表觀水平的一個新的重要調控點VRN3，並挖掘春化作用表觀遺傳記憶的分子基礎。研究人員以已知春化關鍵基因VRN1為正對照，通過ChIP-Seq手段全面分析春化中兩個重要組蛋白修飾H3K4me3和H3K27me3的動態調節，發現在以往表觀研究中被忽略的VRN3基因的H3K4me3和H3K27me3呈現明顯變化，且二者相輔相成，共同調控基因表達。進一步研究表明，VRN3在開花調控網絡中是整合春化和光週期兩種環境信號的節點，在表觀水平也是重要調控點。這一結果表明多種不同調控信號彙集於此基因。
該研究通過全基因組分析揭示了春化表觀水平重要調控點和表觀遺傳記憶調控網絡，消除了以往相關研究一直侷限於幾個關鍵基因的不足之處。該研究批量鑑定了能夠保持春化中表觀修飾變化的基因，發現它們分佈於不同生理生化途徑中，表明春化中的表觀遺傳記憶不僅控制開花，同時也調控多種生物學過程，使植物為由營養生長階段轉入生殖生長做好準備。
相關研究成果發表在New Phytologist上，種康團隊博士研究生郇慶為論文第一作者，研究員張景昱、種康為共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃、中科院中澳雙邊“CAS-CSIRO”項目的資助。
植物感知春化信號的表觀修飾位點和記憶調控網絡
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