粮食安全关乎国家稳定、经济发展与社会民生，是保障国家长治久安的战略基石。随着全球人口的增长，提高玉米产量已经成为现在农业亟待解决的重要课题。籽粒作为玉米主要的营养储存器官，其发育受到复杂网络的多重调控。甲基化修饰通过调控基因表达和基因组稳定性，在玉米籽粒发育中发挥关键作用，影响细胞分裂、分化及养分积累等重要生物学过程。
近日，开云足球(中国)官方网站张宪省/赵翔宇团队在The Plant Journal在线发表题为“Role of Methyltransferase 1-Dependent DNA Methylation in Affecting Maize Kernel Development”的研究论文。研究者前期在EMS玉米突变体库中发现了一个籽粒突变体smk313，粒重相较于野生型明显下降，早期籽粒的胚和胚乳发育异常，但是能够进行正常的营养生长和生殖生长。籽粒显微结构显示，smk313突变体籽粒中的胚乳细胞减小，BETL和EAS细胞发育异常。全基因组甲基化测序显示，突变体CG DNA甲基化低于野生型，且存在较多的低DMRs。结合ATAC-seq和RNA-seq数据集，CG甲基化的下降会引起染色质可及性改变进而影响籽粒发育相关基因的表达。以上结果表明，ZmMET1在维持籽粒发育相关基因的CG甲基化的过程中发挥着关键作用。
图1. smk313籽粒表型鉴定
图2. smk313全基因组甲基化分析
图3. ATAC-seq和RNA-seq联合分析
开云足球(中国)官方网站生命科学学院已毕业硕士研究生李晓松、童煦清，四川农业大学已毕业研究生王彬为该论文的共同第一作者；生命科学学院赵翔宇教授、周超副教授为该论文的共同通讯作者，张宪省教授、张志明教授对论文研究给予了大力指导与帮助。研究受到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金面上项目及泰山学者人才工程项目资助。论文链接为https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.17250。
编 辑：万 千
审 核：贾 波
