盐分预处理通过调节转录和表观遗传状态，提升绿豆的耐盐性

《Communications Biology》：Salt priming coordinates transcriptional and epigenetic states for enhanced salt tolerance in mung bean (Vigna radiata)

　　

摘要

土壤盐渍化会通过抑制作物生长和降低产量来威胁可持续农业发展。预处理应激机制是指幼苗先经历轻微的盐分处理，随后恢复后再再次暴露于盐分环境中，这一过程能够提升作物的耐受性，但其在豆科植物中的分子机制尚不明确。在本研究中，我们以绿豆（Vigna radiata）为研究对象，比较了经过预处理与未经过预处理的植株在后续盐分胁迫下的表现。经过预处理的植株在早期就能快速积累脯氨酸，激活抗氧化酶，并保持较低的Na?/K?比例。在中度胁迫期间，与防御机制及激素相关的基因表达持续升高，从而维持植株的生理优势。到了后期，经过预处理的植株能够保留叶绿素，减少丙二醛的积累，限制电解质流失，与此同时，与应激反应相关的启动子仍可正常发挥作用，且这些启动子富含bZIP A类结构 motif。全基因组的DNA甲基化水平也出现差异，经过预处理的植株保持了较高的CpG、CHG和CHH甲基化水平，同时上调了异染色质维持相关基因的表达。这些研究结果揭示了一个涵盖转录、染色质可及性以及DNA甲基化的多层次调控网络，正是这一网络支撑着绿豆的盐分预处理应激响应机制。