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植物“记忆”影响后代存活

来源:《中国科学报》2020-12-03 09:25

  本报讯英国华威大学研究人员日前揭示了植物将“记忆”传递给后代导致生长和发育缺陷的相关机制。近日,该研究刊登于 elife。

  为了生存和茁壮成长,植物具有感知和记住环境变化的独特能力。这与DNA和组蛋白的化学修饰有关,这些修饰改变了DNA在细胞核内的包装方式和基因表达方式——这一过程被称为表观遗传调控。

  通常,这种表观遗传信息会在有性繁殖过程中被重置,以消除任何不恰当“记忆”,确保后代的正常生长。研究人员发现,一些植物无法“忘记”不当信息,并会将其传递给后代,从而影响了生存机会。

  研究人员在拟南芥中发现了两种蛋白质——以前只知道它们能够控制植物开花的起始时间和花期,也负责通过组蛋白的化学修饰(去甲基化)控制“植物记忆”。他们注意到,植物在有性繁殖过程中无法重置这些化学标记,从而将这种“记忆”传递给后代,导致生长发育出现缺陷。

  研究显示,其中一些缺陷与自私DNA元素的激活有关,这些DNA元素也被称为“跳跃基因”或转座子,这表明这种“记忆”的消除对于通过沉默转座子维持植物基因组的完整性至关重要。

  该论文高级作者Jose Gutierrez-Marcos表示,“我们的研究表明,为了避免后代继承不恰当的‘记忆’,进而导致与基因组不稳定相关的生长和发育缺陷,在有性繁殖过程中重置化学标记很重要。”

  下一步,研究人员计划研究如何操纵这种“记忆”以达到植物繁殖的目的,并帮助后代有更强的适应能力,让它们在环境变化中茁壮成长。 (鲁亦)

[ 责编:张梦凡 ]
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