编辑推荐:
本文聚焦拟南芥,综述表观遗传调控因子(如组蛋白修饰和染色质重塑相关因子)在其应激反应中的作用。这些调控影响基因激活或失活,进而影响植物发育和应激反应。了解其机制对培育抗多种胁迫作物意义重大。
表观遗传学概述
表观遗传学研究的是基因功能的可遗传变化,这些变化不涉及 DNA 序列本身的改变。这种改变能影响基因激活或失活的时机和方式,对植物发育有着重要影响。表观遗传调控的主要机制包括组蛋白修饰和染色质重塑。
组蛋白修饰和染色质重塑的作用
近年来的研究发现,组蛋白修饰和染色质重塑不仅参与植物发育过程,还在植物对各种胁迫的响应中发挥作用。组蛋白修饰会引起核小体沿着 DNA 重新定位,这一变化使得特定的基因组区域对转录因子和其他 DNA 结合蛋白的可及性发生改变。例如,某些修饰可能让原本被紧密包裹的 DNA 区域暴露出来,便于转录因子结合,从而促进相关基因的表达;而另一些修饰则可能使 DNA 区域变得更加紧密,抑制基因表达。
拟南芥中的表观遗传调控因子
本综述对拟南芥这一模式植物中的表观遗传调控因子类型进行了全面概述。重点探讨了组蛋白修饰因子和染色质重塑因子在拟南芥应对胁迫时的协同作用。研究这些协同活动,有助于深入理解植物在面临各种环境压力时,如何通过表观遗传机制调控基因表达来适应环境变化。
研究意义
明晰表观遗传调控因子与胁迫响应基因之间的相互作用,对于培育能够抵御多种胁迫的作物至关重要。通过揭示这些机制,科学家们可以找到作物改良的新靶点,利用生物技术手段调控作物的表观遗传状态,增强作物在逆境中的生存能力,为农业生产应对气候变化和环境挑战提供理论支持和技术途径 。