小麦表观遗传调控品种

根系生长大幅提升

利用组蛋白修饰调控氮代谢基因表达,提高小麦品种的氮利用效率

张皓 · 崔法 · 赵龙 · 张晓宇 · 陈进超 · Jing-jing, Zhang · 李妍妍 · Li, Yongpeng · Niu, Yanxiao · 张文利 · 高彩霞 · 傅向东 · 童依平 · 王磊 · 凌宏清 · 李君明 · 肖军

Nature Communications 2023

技术优势

不依赖序列变异

氮代谢基因表达差异与组蛋白修饰变异相关,而非DNA序列差异,因此可通过表观修饰而非等位基因替换来改良品种。

低氮下根系增强

低氮条件诱导H3K27ac和H3K27me3,显著促进KN9204根系生长,缓解氮缺乏胁迫。

靶向氮转运基因

在J411中,低氮显著诱导NRT2表达,增强硝酸盐转运能力,提高氮吸收效率。

表观策略可转换

组蛋白去乙酰化酶抑制剂处理及H3K27me3甲基转移酶功能缺失转基因植株可改变品种对根系发育或氮吸收的策略偏好,表明表观修饰可调。

应用场景