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GhDMT7-mediated DNA methylation dynamics enhance starch and sucrose metabolism pathways to confer salt tolerance in cotton

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  • 添加时间2025年10月13日

盐胁迫是影响作物生长和产量的主要非生物胁迫之一。棉花作为盐碱地的先锋作物,其耐盐机制的研究对保障农业生产具有重要意义。DNA甲基化作为重要的表观遗传修饰,在植物响应环境胁迫中扮演关键角色,但其在棉花耐盐性中的具体调控机制尚不明确。

该研究绘制了盐胁迫下棉花全基因组DNA甲基化动态图谱,发现盐胁迫显著改变了CHH序列背景的甲基化水平,并鉴定出4,938个差异甲基化区域(DMRs),这些区域与基因表达变化密切相关。研究发现甲基转移酶基因GhDMT7的下调表达降低了全基因组甲基化水平,减少膜损伤并提升抗氧化能力,显著增强了棉花耐盐性。通过病毒诱导基因沉默(VIGS)和拟南芥遗传转化实验,证实GhDMT7基因负调控植物的盐胁迫适应性。研究还发现GhDMT7与E3泛素连接酶GhVIM28互作通过表观遗传调控网络共同影响棉花的耐盐性。该研究不仅阐明了DNA甲基化动态调控棉花耐盐性的分子机制,还为作物抗逆育种提供了新的靶点。通过精准调控GhDMT7的表达或编辑其功能域,有望培育出适应盐碱地的高产棉花品种。

原文链接:http://dx.doi.org/10.1111/tpj.70364