中科院上海植物逆境生物学中心揭示DNA甲基化对番茄果实成熟作用

近日，中科院上海植物逆境生物学研究中心朱健康研究组和郎曌博研究组利用CRISPR/Cas9技术获得了番茄sldml2的突变体植株，发现番茄sldml2调节的DNA去甲基化不仅可以激活成熟需要的基因，同时还可以抑制成熟不需要的基因，在调节番茄果实成熟的过程中发挥了重要作用。相关研究成果日前在线发表于美国《国家科学院院刊》。

研究人员利用CRISPR/Cas9技术获得了番茄sldml2的突变体，其基因与拟南芥中的DNA去甲基化酶基因ROS1具有很高的同源性。由于该基因的失活，使得全基因组范围内的甲基化水平升高，诱导果实成熟的基因表达受到抑制，导致番茄果实不能正常成熟。

进一步研究表明，sldml2参与了成熟相关基因的激活表达，主要参与了色素合成和口味形成、乙烯生物合成及信号传导途径、细胞壁水解等途径。同时，令研究者意外的是，sldml2介导的DNA去甲基化也抑制了果实成熟中并不需要的基因表达，这些基因大多是参与光合作用及细胞壁合成的基因。

专家表示，这项研究不仅发现了sldml2基因的DNA去甲基化功能，而且揭示了DNA去甲基化极有可能调控着果实成熟发育的精确度。“该发现揭示DNA甲基化可能是转录因子和植物激素之外的第三个最重要的调节果实成熟因子，具有重要的理论和应用价值。”朱健康说。