Epigenetisk indsigt:Hvordan hybridpoppel regenererer skud

At forstå planteregenerering på molekylært niveau er afgørende for fremskridt inden for genetisk transformation og genomredigering. Tidligere undersøgelser har understreget vigtigheden af ​​DNA-methylering i modelorganismer, men de specifikke mekanismer i træagtige planter som hybridpoppel forbliver stort set uudforskede. På grund af disse udfordringer er det vigtigt at udføre dybdegående forskning i træernes regenereringsmekanismer.

State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding ved Nanjing Forestry University ledede en ny undersøgelse, offentliggjort i Horticulture Research den 24. januar 2024. Denne forskning dykkede ned i allelspecifik DNA-methylering og genekspression under skudorganogenese i hybrid poppelvævskultur, hvilket afslørede betydelig epigenetisk dynamik.

Ved at bruge en hybridpoppel mellem arter (Populus alba × P. glandulosa cv. 84 K) studerede forskerholdet omhyggeligt DNA-methyleringslandskabet under de novo skudorganogenese. De opdagede et markant fald i DNA-methyleringsniveauer for hele genomet under både direkte og indirekte skudregenereringsfaser.

Navnlig identificerede undersøgelsen, at ikke-udtrykte gener var hypermethylerede sammenlignet med udtrykte gener, hvor 75% af generne udviste en negativ korrelation mellem DNA-methylering i CG-konteksten og genekspression. Analysen understregede også stabiliteten af ​​allelspecifikke DNA-methyleringsregioner (ASMR'er) og deres begrænsede skift under regenereringsprocessen.

Disse resultater tyder på, at epigenetisk regulering i hybridpoppel er relativt uafhængig inden for sine to subgenomer, påvirket af cis-virkende genomiske og epigenomiske variationer.

Dr. Liang-Jiao Xue, den ledende forsker, bemærkede:"Vores undersøgelse afdækker den betydelige rolle, allelspecifik DNA-methylering spiller i reguleringen af ​​genekspression under planteregenerering. Denne indsigt er afgørende for at forbedre vævskulturteknikker og genetisk transformationseffektivitet i træagtige planter. ."

Resultaterne fra denne undersøgelse har dybtgående konsekvenser for skovbrug og landbrug. Ved at belyse de epigenetiske mekanismer i hybrid poppel kan forskere forbedre vævskulturmetoder, hvilket fører til mere effektiv avl og genetisk forbedring af træer.

Denne forskning åbner op for nye muligheder for at udnytte epigenetiske modifikationer til at forbedre regenereringsevner hos genstridige træarter, hvilket i sidste ende bidrager til bæredygtig skovbrugspraksis og øget biomasseproduktion.

Flere oplysninger: Ying Guo et al., Allel-specifik DNA-methylering og genekspression under skudorganogenese i vævskultur af hybridpoppel, Harticulture Research (2024). DOI:10.1093/time/uhae027

Journaloplysninger: Gavebrugsforskning

Leveret af TranSpread