日前，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所葉乃好團(tuán)隊(duì)在國(guó)際植物學(xué)主流期刊《New Phytologist》（《新植物學(xué)家》）在線發(fā)表了題為“Single-base methylome profiling of the giant kelp Saccharina japonica reveals significant differences in DNA methylation to microalgae and plants”的研究論文，解析了海帶DNA單堿基甲基化精細(xì)圖譜，闡述了大型褐藻DNA甲基化水平低的主要原因，明確了DNA甲基化在異型世代的分布特征與主要調(diào)控途徑。

綜合運(yùn)用MeDIP-seq、WGBS-seq、BS-PCR、RNA-seq等組學(xué)技術(shù)手段，檢測(cè)并驗(yàn)證了海帶中存在DNA甲基化，指出甲基轉(zhuǎn)移酶DNMT2重要功能域缺失是造成海帶甲基化水平低的主要因素，發(fā)現(xiàn)DNA甲基化參與了諸如多糖合成、鹵族代謝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、性別調(diào)控等重要生命活動(dòng)。研究結(jié)果更正了前人大型褐藻中不存在DNA甲基化的認(rèn)識(shí)，為褐藻適應(yīng)性進(jìn)化及其異型世代交替發(fā)育調(diào)控機(jī)制研究提供了新的視角。

黃海水產(chǎn)研究所范曉助理研究員為該論文的第一作者，葉乃好研究員和英國(guó)東英吉利大學(xué)的Thomas Mock教授為文章的共同聯(lián)系作者，法國(guó)南特大學(xué)、美國(guó)加州大學(xué)、澳大利亞福林德斯大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院海洋研究所、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、廈門大學(xué)等單位學(xué)者參與了該項(xiàng)工作。研究獲得了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家藻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、山東省泰山學(xué)者特聘專家、“鰲山人才”計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。

《New Phytologist》是植物學(xué)領(lǐng)域有百余年歷史的TOP期刊，2018年影響因子為7.299。文章鏈接：Xiao Fan, Wentao Han, Linhong Teng, Peng Jiang, Xiaowen Zhang, Dong Xu, Chang Li, Matteo Pellegrini, Chunhui Wu, Yitao Wang, Michelle Joyce Slade Kaczurowski, Xin Lin, Leila Tirichine, Thomas Mock*, Naihao Ye*. Single-base methylome profiling of the giant kelp Saccharina japonica reveals significant differences in DNA methylation to microalgae and plants. (2019). New Phytol. Doi: 10.1111/nph.16125. https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.16125

圖1.海帶WGBS-seq精細(xì)圖譜及基因表達(dá)情況

圖2.海帶MeDIP-seq圖譜和甲基化模式特征

圖3.海帶雌雄配子體和孢子體甲基化差異及主要調(diào)控途徑