拟南芥根尖分生组织与干细胞微环境维持中异染色质蛋白1(LHP1)的双重调控机制

【编辑推荐】本研究揭示拟南芥异染色质蛋白1(LHP1)在根尖分生组织(RAM)中的双重功能：既作为多梳蛋白复合体(PcG)成员通过H3K27me3标记抑制MADS-box基因表达，又独立激活FLC基因转录。首次发现LHP1通过调控生长素梯度、光/重力信号感知维持根干细胞微环境(RSCN)，为植物表观遗传调控网络提供了新视角。

　　

【Highlight】

本研究解析了LHP1在根发育中的新颖作用：既作为PcG成员与CLF协同抑制MADS-box基因（如AG、AP3等），又独立激活FLC表达——这种组织特异性双重调控在植物中尚属首次报道。LHP1通过维持静止中心(QC)结构、调控柱状干细胞(CSC)分化、影响生长素梯度及环境信号感知，成为根干细胞微环境稳态的关键表观遗传调控因子。

【讨论】

研究发现LHP1在根组织中具有"双重人格"：一方面通过经典PcG途径（依赖H3K27me3-H2A121Ub级联）抑制发育相关基因；另一方面却反常地激活FLC表达，这种组织特异性调控与地上部分截然不同。LHP1缺失导致生长素转运蛋白PIN/AUX1表达紊乱，破坏根尖生长素最大值，进而影响QC身份维持和重力响应。有趣的是，LHP1与光受体phyB存在遗传互作，暗示其可能整合表观遗传与光信号通路来调控根发育。

【结论】

LHP1如同根尖分生组织的"分子开关"，既能与CLF协同发挥PcG传统功能，又能独立激活特定基因。这种动态调控模式为理解表观遗传如何响应环境信号维持干细胞微环境提供了新范式，也为作物根系改良提供了潜在靶点。