文章信息
文章题目：Dual Regulation of DNA Methylation Orchestrates the Saline-Alkali Stress Response in Salt-Tolerant Brassica napus
文章主题：DNA 甲基化的双重调控介导耐盐油菜的盐碱胁迫响应
研究团队：华中农大沈金雄教授和江汉大学生命科学学院万何平副教授
组学技术：WGBS、RNA-Seq
研究背景
全球土壤盐碱化严重制约农业可持续发展，联合国粮农组织数据显示超10亿公顷土地受影响，且盐碱混合胁迫对植物的伤害显著高于单一碱胁迫和盐胁迫（混合>碱>盐）。现有研究多聚焦单一盐胁迫，对碱胁迫及盐碱混合胁迫下植物的表观遗传调控机制探究不足；油菜作为重要油料作物，具有较强盐碱耐受性，但其实盐碱混合胁迫耐受的表观遗传分子机制尚未明确，因此本研究聚焦DNA甲基化这一关键表观遗传调控方式，旨在填补相关研究空白，为作物抗逆改良提供理论支撑。
研究思路
研究结论
本研究揭示耐盐甘蓝型油菜通过 DNA甲基化的双重调控机制 协同应对盐碱胁迫：一方面，胁迫诱导全基因组DNA高甲基化，特异性抑制光合作用关键基因（如RBCS） 的表达，主动减缓生长以优化资源分配；另一方面，通过靶向去甲基化 精准激活胁迫特异性的抗逆通路——盐胁迫下增强ROS清除，碱胁迫下强化氧化还原缓冲，混合胁迫下维持蛋白质稳态。该机制呈现胁迫类型特异性与亚基因组不对称性（C亚基因组响应更显著），并首次阐明DNA甲基化通过平衡光合抑制与抗逆激活，帮助植物在逆境中实现生存与防御的权衡。研究为作物表观遗传育种提供了关键靶点与新策略。
结果展示
图1 HZ62 在盐胁迫、碱胁迫及混合盐碱胁迫处理后的表型
图2 盐胁迫、碱胁迫及混合盐碱胁迫下HZ62的全基因组 DNA 甲基化动态
图3 对照组及胁迫处理组（盐胁迫 Sal、碱胁迫 Alk、混合盐碱胁迫 Sal-Alk）下 HZ62 幼苗中的差异甲基化区域（DMRs）
图4 对照组（CK）及各处理组（盐胁迫 Sal、碱胁迫 Alk、混合盐碱胁迫 Sal-Alk）中HZ62 DNA 甲基化相关酶的表达及活性变化
图5 对照组（CK）与各处理组（盐胁迫 Sal、碱胁迫 Alk、混合盐碱胁迫 Sal-Alk）间 DNA 甲基化动态变化与基因表达的关联
图6 三种处理组（盐胁迫 Sal、碱胁迫 Alk、混合盐碱胁迫 Sal-Alk）中 DNA 甲基化的特异性调控通路
图7 5-azaC通过提高光合作用效率和上调抗逆相关因子的表达缓解胁迫响应
