日前，中國水產科學研究院黃海水產研究所葉乃好團隊在國際植物學主流期刊《New Phytologist》（《新植物學家》）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控途徑。

綜合運用MeDIP-seq、WGBS-seq、BS-PCR、RNA-seq等組學技術手段，檢測并驗證了海帶中存在DNA甲基化，指出甲基轉移酶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DNA甲基化參與了諸如多糖合成、鹵族代謝、信號轉導、性別調控等重要生命活動。研究結果更正了前人大型褐藻中不存在DNA甲基化的認識，為褐藻適應性進化及其異型世代交替發(fā)育調控機制研究提供了新的視角。

黃海水產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東英吉利大學的Thomas Mock教授為文章的共同聯(lián)系作者，法國南特大學、美國加州大學、澳大利亞福林德斯大學、中國科學院海洋研究所、中國科學院大學、廈門大學等單位學者參與了該項工作。研究獲得了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、國家藻類產業(yè)技術體系、山東省泰山學者特聘專家、“鰲山人才”計劃等項目的資助。

《New Phytologist》是植物學領域有百余年歷史的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精細圖譜及基因表達情況

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控途徑