研讨提醒水生动物莲两生态型间表型顺应性分解的表观遗传学机制

特点水生经济动物莲其自然散布区包含两种别离顺应高下纬度气候情况的生态型：温带型（亚洲高纬度温带及热带）和寒带型（亚洲及澳年夜利亚北部低纬度寒带）。莲的公开茎俗称藕或藕带，是区分温带型（公开茎膨年夜成藕，具备显明的年成长发育周期）和寒带型莲（公开茎鞭状不膨年夜，终年无显明进展成长）的紧张器官，其表型分解体现了莲表型对分歧纬度气候情况的顺应性退化。DNA甲基化修饰是一类紧张的表观遗传修饰，此中胞嘧啶残基第5位碳原子上的甲基化征象是获得普遍研讨的表观遗传修饰。甲基化在不改动DNA序列的条件下，可以影响动物的基因表白和表型，从而参加动物成长发育。然而，能够影响莲两生态型公开茎表型顺应性分解背地的DNA甲基化修饰表观机制尚不明白。

中国迷信院武汉动物园与武汉市园林迷信研讨院研讨职员采取重亚硫酸盐测序和全转录组测序技术，选用中国、俄罗斯、印度、澳年夜利亚和印度地域代表莲家养资本，比照了5个地域家养莲的的成长发育习性和形状表型差别，从DNA甲基化表观组和转录组层面探求了莲两生态型的顺应性表观遗传分解形式。研讨发现，莲的CG类型甲基化程度最高，其次是CHG和CHH类型。比拟各样本DNA甲基化程度发现，公开茎CHH甲基化程度显着高于叶。研讨还提醒出温带型莲整体程度的CG和CHG甲基化程度显着高于寒带型莲，进一步支持了研讨职员此前颁发的杂交莲等位基因同性表白显着方向于寒带莲亲本的征象背地的表观修饰机制（Gao et al.， 2021， Plant Molecular Biology）。基于全基因组各种型甲基化形式聚类阐发发现，温带型莲和寒带型莲在CG甲基化下存在显明不同，而公开茎和叶在CHH甲基化下存在显明不同。进一步对公开茎中的基因表白阐发发现，两个DNA甲基化酶和一个DNA去甲基化酶的表白分解能够与两生态型莲DNA甲基化程度的整体差别无关。启动子与基因体的甲基化对基因表白调控关系较为简单，负向调控基因多于正向调控，且启动子直达座子比例添加匆匆进基因的甲基化程度与表白的相关性。此外，该研讨提醒出参加许多淀粉合成和动物激素旌旗灯号相关基因的启动子甲基化和表白品貌显着相关，作用于莲两生态型公开茎的表型分解。总体来看，该研讨提醒出莲公开茎中整体与局部DNA甲基化修饰模样形状在其两生态型间的差别，对两生态型基因表白差别和表型的顺应性分解有紧张作用，突出了DNA甲基化在塑造莲的生态型分解中的紧张作用。(100yiyao.com）