【南林新闻中心讯】近日，我校林草学院、水土保持学院青钱柳研究团队在《Horticulture Research》上在线发表了题为“Differential methylation analysis of floral buds between two morphs unravels the contributions of key genes to flowering time in heterodichogamous Cyclocarya paliurus”的研究论文（论文链接：https://doi.org/10.1093/hr/uhaf296）。我校为第一完成单位，林草学院、水土保持学院已毕业博士研究生王倩和在读博士研究生余延浩为论文共同第一作者，我校洑香香教授和浙江海洋大学瞿印权博士为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金等项目的资金支持。

青钱柳为我国特有的单种属植物，是集药用、保健、材用和观赏等多种价值于一身的珍贵多功能树种。该研究首次应用全基因组重亚硫酸盐测序技术（WGBS）构建了二倍体青钱柳两种交配类型雌雄花的单碱基分辨率DNA甲基化图谱，发现同一交配类型中先行花（dipA_M和dipG_F）的DNA甲基化水平（尤其在CHH序列环境中）整体高于后续花（dipA_F和dipG_M）。基于DNA甲基化组和转录组联合分析，获得了涉及海藻糖-6-磷酸信号等途径的38个甲基化差异表达基因，其中TPPs基因家族在胡桃科胡桃属和枫杨属植物中均被认为是雌雄异型异熟性状的关键遗传位点。通过异源过表达及甲基化抑制剂5-氮杂胞苷（5-azaC）田间处理进行双重验证发现， CpHd16、CpTPPD和CpFTIP3基因的过表达均推迟了拟南芥的花期（图1），而5-azaC处理不仅延缓了青钱柳雌雄花的发育进程，还改变了CpTPPD和CpFTIP3的甲基化状态与表达水平（图2），推测这些基因可能通过甲基化调控介导了青钱柳的开花过程。研究结果揭示了DNA甲基化在青钱柳雌雄异熟形成中的潜在作用，对解析植物交配系统的起源和演化具有深远意义。

图1 CpTPPD、CpHd16和CpFTIP3的异源过表达延迟了拟南芥的花期

图2 5-azaC处理对青钱柳花期及相关基因表达的影响