棉花是我們生活中不可或缺的作物，從衣物布料到各類棉制品，都離不開它的貢獻(xiàn)。但棉花的生長(zhǎng)常常面臨著各種環(huán)境挑戰(zhàn)，鹽堿地就是其中一大“攔路虎”。不過(guò)，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)，為棉花在鹽堿地的生長(zhǎng)帶來(lái)了新希望—— 由此揭開了DNA甲基化動(dòng)態(tài)調(diào)控棉花耐鹽性的神秘面紗。
“DNA甲基化”，就像給基因貼上了一張張“活性標(biāo)簽”，這些標(biāo)簽有著神奇的能力，能決定哪些基因該 “精神抖擻地工作”，哪些該 “乖乖地暫時(shí)休息”。作為一種重要的表觀遺傳修飾，DNA甲基化在植物應(yīng)對(duì)干旱、鹽堿等環(huán)境脅迫時(shí)，扮演著至關(guān)重要的角色。只是在此之前，它在棉花耐鹽性中具體是如何發(fā)揮調(diào)控作用的，一直是個(gè)未解之謎。
為了破解這個(gè)謎題，研究團(tuán)隊(duì)展開了深入探索。他們繪制出了鹽脅迫下棉花全基因組DNA甲基化的動(dòng)態(tài)圖譜，就像給棉花的基因活動(dòng)做了一次全面的 “動(dòng)態(tài)體檢”。在這個(gè)過(guò)程中，一個(gè)名為 GhDMT7 的甲基轉(zhuǎn)移酶基因進(jìn)入了研究人員的視線。
研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng) GhDMT7 基因的表達(dá)下調(diào)時(shí)，棉花全基因組的DNA甲基化水平會(huì)降低。別小看這個(gè)變化，它帶來(lái)的影響可不小——這能減少棉花細(xì)胞膜的損傷，還能提升細(xì)胞的抗氧化能力。這就好比給棉花細(xì)胞穿上了一層“防護(hù)衣”，讓棉花在鹽脅迫環(huán)境下更能扛得住，耐鹽性顯著增強(qiáng)。這也說(shuō)明，GhDMT7 基因其實(shí)是在 “拖后腿”，它在
這個(gè)發(fā)現(xiàn)清晰地闡明了DNA甲基化動(dòng)態(tài)調(diào)控棉花耐鹽性的分子機(jī)制，為作物抗逆育種找到了新的“靶點(diǎn)”。今后通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控 GhDMT7 基因的表達(dá)，或者對(duì)它的功能域進(jìn)行編輯，我們或許就能培育出更多能適應(yīng)鹽堿地的高產(chǎn)棉花品種。這對(duì)于充分利用鹽堿地資源、提高棉花產(chǎn)量來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是個(gè)巨大的好消息。
或許在不久的將來(lái)，得益于這項(xiàng)研究，曾經(jīng)難以種植棉花的鹽堿地，也能變成一片生機(jī)勃勃的棉田，讓潔白的棉花在更多土地上綻放生機(jī)。
