沙漠短命植物长角牻牛儿苗不同季节萌发群体间全基因组DNA甲基化变异与表型关联的差异

《Journal of Plant Ecology》：Global DNA cytosine methylation is associated with phenotypic differences between spring- and autumn-germinated Erodium oxyrhinchum

　　# 摘要许多沙漠短命植物在春季和秋季都会萌发，形成具有不同表型的不同世代群（cohort），但这一变异的表观遗传学基础尚不清楚。本研究旨在调查典型短命植物长角牻牛儿苗（Erodium oxyrhinchum）中全基因组DNA胞嘧啶甲基化的自然变异及其与表型的关联。我们在不同生长时期定量分析了长角牻牛儿苗的全基因组DNA胞嘧啶甲基化水平，并结合生态和生理性状为每个世代群构建了植物性状网络（PTN）。秋萌发群体（AG）在冬季来临前全基因组DNA甲基化显著升高，之后则下降。相比之下，春萌发群体（SG）在初夏表现出较高的甲基化水平，超过AG群体的水平。值得注意的是，全基因组甲基化变异与大多数与体型和繁殖力相关的性状相关联。PTN分析揭示，在SG网络中植物株高和DNA甲基化高度关联，而在AG网络中叶片数和可溶性糖高度关联。此外，SG网络的连接密度高于AG网络，表明SG群体的性状协同调控更为紧密。这些结果表明，两个世代群在甲基化模式和性状关联结构方面存在差异。SG群体的甲基化与干旱相关性状更为密切地关联，而AG群体的甲基化则与低温相关性状更为密切地关联。我们的研究结果可能为表观遗传异质性在沙漠短命植物种群中的潜在生态重要性提供了新的视角。**图形摘要**