DNA甲基化是一种保守的表观修饰，它可以调控很多基因的表达。尼古丁是烟草属植物中含量最丰富的生物碱，在抵御植食性昆虫方面发挥着关键作用。此前研究表明，二倍体野生烟草中多数根特异性表达的尼古丁相关基因共享“DNA甲基化谷”特征。目前尚缺乏DNA甲基化调控尼古丁的系统研究。
中国科学院昆明植物研究所探究了烟草属植物中DNA甲基转移酶的作用，发现沉默不同DNA甲基转移酶基因对尼古丁合成相关基因表达影响不同，其中NaDRM2-like2沉默后关键酶基因NaPMTs及调控基因NaERF1-like表达显著降低。通过CRISPR/Cas9构建的NaDRM2-like2突变体，表现出尼古丁合成相关基因（NaPMTs、NaA622和NaERF1-like等）表达下调、叶片中尼古丁含量减少及对广食性害虫斜纹夜蛾更敏感的表型。
为揭示突变体尼古丁减少的原因，研究通过全基因组重亚硫酸氢盐测序和RNA测序，在14个差异甲基化的转录因子与72个差异表达的转录因子中筛选到一个共有基因——NaNAC72。在突变体中，其启动子甲基化升高，同时表达量升高3倍以上。共表达分析显示，NaNAC72与根特异性表达的尼古丁相关基因呈强负相关。
进一步功能验证显示，CRISPR/Cas9敲除NaNAC72可使叶片中尼古丁含量增加35%—42%，而过表达NaNAC72则抑制尼古丁合成相关基因表达并降低叶片尼古丁含量。凝胶阻滞实验与染色质免疫沉淀实验证实，NaNAC72可直接结合尼古丁关键合成酶基因NaPMT1.1及关键调控基因NaERF1-like的启动子，抑制其转录活性。
研究表明，DNA甲基转移酶基因的沉默会影响尼古丁相关基因表达，NaNAC72是尼古丁生物合成的新负调控因子。该发现为解析防御代谢物的表观遗传调控机制及培育尼古丁含量可控的烟草品种提供了新视角与靶点。
相关研究成果以Transcriptional Activation of NaNAC72 Suppresses Nicotine Biosynthesis in DNA Methyltransferase NaDRM2-like2 Mutants of Nicotiana attenuata为题，发表在《植物生物技术杂志》（Plant Biotechnology Journal）上。
研究工作得到了云南基础研究重大计划等的支持。
论文链接
研究揭示DNA甲基化通过NAC72调控烟草生物碱的生物合成
11月6日，教育部党组书记、部长怀进鹏调研中国石油大学（北京）、中央财经大学，了解学校服务国家战略、培养拔尖创新人才、科学研究、学科建设、国际交流合作等情况。他强调，高校要瞄准国家重大战略发展需求，提升人才自主 当地时间11月1日，教育部副部长陈杰在巴西福塔莱萨出席二十国集团（G20）教育部长会议和2024年全球教育会议期间，会见英国教育部国务大臣雅基·史密斯。双方就尽快重启中英教育部长级磋商机制达成一致，并同意在此基础上探 当地时间10月29日至30日，二十国集团（G20）教育部长会议在巴西福塔莱萨召开。会议围绕数字教育平台和课程资源建设、教育工作者能力建设、学校—社区联动倡议等议题进行讨论。教育部副部长陈杰出席会议并发言。 陈 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 刘玉）记者近日获悉，辽宁在全省14个市共设计了46条精品研学路线，并由鲁迅美术学院全国高校黄大年式教师团队设计制作了14张研学路线图，以此进一步丰富中小学研学 中国教育报-中国教育新闻网讯（特约通讯员 苏勤）为推进国家通用语言文字普及工作，提高原民族语言授课学校教师国家通用语言文字教学水平，11月12日至14日，内蒙古教育厅举办全区原民族语言授课学校教 中国教育报-中国教育新闻网讯（通讯员 吴伟锋 林志荣 黄紫耀 记者 龙超凡）近日，2024中国·海峡“妈祖杯”鞋类设计大赛决赛在湄洲湾职业技术学院举行。来自上海欧基亚贸易有限公司的杨洋、耿克峰 。本文链接：研究揭示DNA甲基化通过NaNAC72调控烟草生物碱的生物合成http://www.sushuapos.com/show-12-2201-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 光纤波导生化光谱检测研究取得进展