中科院上海植物逆境生物学中心揭示调控杂种优势关键表观遗传因子

中科院上海植物逆境生物学中心揭示调控杂种优势关键表观遗传因子

时间：2016-08-17  来源：中国科学报 作者：黄辛

    中科院上海植物逆境生物学研究中心朱健康课题组揭示了DDM1是调控杂种优势的关键表观遗传因子。相关成果日前发表于《细胞发现》杂志。

    杂种优势是一种普遍而重要的生物学现象。根据F1杂交代的表现形式，杂种优势可分为中亲杂种优势和超亲杂种优势。中亲杂种优势指的是某一数量性状（如株高）F1的表型比两个亲本的均值要大但比最优亲本的值要小；超亲杂种优势指的是F1的值比最优亲本还要高。其中，超亲杂种优势在农业生产中意义重大，已被广泛用于作物育种。

    近年来，随着表观遗传学的蓬勃发展，越来越多的证据显示，表观遗传学在杂种优势调控中起到了关键作用，但具体的作用机理仍知之甚少。

    朱健康课题组发现，染色质重塑因子DDM1是调控拟南芥杂种优势的关键表观遗传学因子。当DDM1突变后，F1代失去超亲杂种优势，但仍具有中亲杂种优势。

    实验表明，DDM1通过调控水杨酸的代谢调控杂种优势。DDM1抑制水杨酸基因的表达，并使水杨酸在杂种F1代中的表达保持一种优化状态，从而表现出杂种优势状态。他们进一步提出了DDM1影响杂种优势的机理模型。

    相关专家表示，该项研究揭示了染色质重塑因子参与杂种优势形成的分子机制，是表观遗传修饰调控杂种优势分子机制的重要进展。