CsROS1b通过诱导CsATG6的甲基化水平降低来调控自噬过程，从而提高黄瓜的耐盐性

《Plant Physiology》：CsROS1b regulates autophagy through inducing hypomethylation of CsATG6 to enhance salt tolerance in cucumber

自噬与DNA甲基化调控黄瓜耐盐机制研究揭示，盐胁迫通过CG低甲基化激活CsATG6自噬基因表达，CsROS1b介导去甲基化增强自噬体形成，减少泛素化蛋白积累，从而提升耐盐性。

　　

摘要

自噬是一种进化上保守的细胞稳态机制，对植物适应非生物胁迫至关重要。DNA甲基化已被广泛认为是发育和胁迫反应的表观遗传调控因子；然而，其在盐胁迫条件下对自噬的直接调控作用尚未被研究。在本研究中，我们发现一种对盐敏感的黄瓜（Cucumis sativus L.）品种在盐胁迫下表现出更高的泛素化蛋白积累水平，而这种积累与较低的自噬活性相关。全基因组亚硫酸盐测序分析显示，盐胁迫导致黄瓜中Autophagy-related gene 6（CsATG6）的编码序列（CDS）区域发生CG位点（胞嘧啶-鸟嘌呤）低甲基化，同时该基因的表达上调，自噬活性也随之增强。通过使用DNA甲基化抑制剂5-氮胞苷（5-Aza）处理后，CsATG6的CDS区域发生了低甲基化，其转录水平上调，进而导致自噬活性增强和泛素化蛋白积累减少。沉默CsATG6基因会降低自噬活性和盐耐受性，而其过表达则会提高这两种能力。CsATG6的功能丧失会削弱5-Aza诱导的自噬活性和盐耐受性。此外，盐胁迫和5-Aza共同作用会诱导Repressor of silencing 1b（CsROS1b）的表达，后者能够主动去甲基化CsATG6的CG位点，增加CsATG6的转录本丰度，从而促进自噬体的形成并减少泛素化蛋白的积累。我们的研究揭示了CsROS1b介导的CsATG6 CG位点低甲基化如何激活自噬，从而增强黄瓜的盐胁迫耐受性的机制。