春化是指植物需要經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的低溫處理才能開花的現(xiàn)象，能夠保證越冬植物在合適的光溫條件下進(jìn)行生殖生長(zhǎng)，從而確保產(chǎn)量。小麥根據(jù)春化的需求分為需要經(jīng)歷春化才能開花的冬性小麥和不需要經(jīng)歷春化便能開花的春性小麥。研究小麥春化以及春化調(diào)控機(jī)制，對(duì)提高小麥品種的適應(yīng)性具有重要意義。

 

　　中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所肖軍研究組利用RNA-seq、ATAC-seq和CUT&Tag技術(shù)，繪制了田間冬小麥春化建立、維持和重置過程中的轉(zhuǎn)錄及染色質(zhì)動(dòng)態(tài)圖譜。研究發(fā)現(xiàn)，小麥春化調(diào)控的主效基因VRN1受到抑制性組蛋白修飾H3K27me3和激活性組蛋白修飾H3K36me3的調(diào)控。該研究運(yùn)用CRISPR技術(shù)創(chuàng)制了H3K27me3和H3K36me3的“writer”的缺失突變體Tafie-cr-87和Tasdg8-cr-3/5。突變體分別表現(xiàn)出早花和晚花的表型，證明了H3K27me3和H3K36me3對(duì)VRN1的調(diào)控作用。擬南芥中春化主效基因FLC受到H3K27me3和H3K36me3的調(diào)控，卻與VRN1呈現(xiàn)完全相反的模式。鑒于VRN1和FLC這種鏡像的模式，研究利用RNA-H3K27me3-H3K36me3模式鑒定了212個(gè)VRN1-pattern-like基因和585個(gè)FLC-pattern-like基因作為潛在的開花調(diào)控因子。其中，TaFUL3和TaTOE基因上存在與開花時(shí)間關(guān)聯(lián)的變異位點(diǎn)，暗示了它們?cè)陂_花調(diào)控中的功能。

 

　　7月8日，相關(guān)研究成果以Distinct roles of H3K27me3 and H3K36me3 in vernalization response,?maintenance,?and resetting in winter wheat為題，在線發(fā)表在《中國科學(xué)：生命科學(xué)》（Science China Life Sciences）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金的支持。