Эпигенетические механизмы регенерации побегов у гибридного тополя

Исследование, проведенное Государственной ключевой лабораторией генетики и селекции деревьев Нанкинского лесного университета и опубликованное в Horticulture Research 24 января 2024 года, раскрыло роль аллель-специфичного метилирования ДНК в процессе органогенеза побегов у древесных растений.

Ключевые открытия:

• В ходе исследования использовался межвидовой гибридный тополь (Populus alba × P. glandulosa cv. 84 K).
• Ученые обнаружили значительное снижение уровня метилирования ДНК в масштабе всего генома как при прямой, так и при непрямой регенерации побегов in vitro.
• Неэкспрессируемые гены были гиперметилированы по сравнению с экспрессируемыми. Для 75% генов была выявлена отрицательная корреляция между метилированием ДНК в CG-контексте и их экспрессией.
• Аллель-специфичные регионы метилирования ДНК (ASMRs) оставались стабильными и практически не менялись в процессе регенерации.

Выводы и значение:

Полученные данные указывают на то, что эпигенетическая регуляция у гибридного тополя функционирует относительно независимо в двух его субгеномах, находясь под влиянием cis-действующих геномных и эпигеномных вариаций.

Как отметил ведущий исследователь доктор Лян-Цзяо Сюэ: «Наше исследование раскрывает значительную роль аллель-специфичного метилирования ДНК в регуляции экспрессии генов во время регенерации растений». Эти результаты важны для совершенствования методов тканевой культуры и повышения эффективности генетической трансформации древесных растений, что открывает новые возможности для селекции и устойчивого лесоводства.