糧食安全關乎國家穩定、經濟發展與社會民生，是保障國家長治久安的戰略基石。隨著全球人口的增長，提高玉米產量已經成為現在農業亟待解決的重要課題。籽粒作為玉米主要的營養儲存器官，其發育受到復雜網絡的多重調控。甲基化修飾通過調控基因表達和基因組穩定性，在玉米籽粒發育中發揮關鍵作用，影響細胞分裂、分化及養分積累等重要生物學過程。

近日，山東農業大學張憲省/趙翔宇團隊在The Plant Journal在線發表題為“Role of Methyltransferase 1-Dependent DNA Methylation in Affecting Maize Kernel Development”的研究論文。研究者前期在EMS玉米突變體庫中發現了一個籽粒突變體smk313，粒重相較于野生型明顯下降，早期籽粒的胚和胚乳發育異常，但是能夠進行正常的營養生長和生殖生長。籽粒顯微結構顯示，smk313突變體籽粒中的胚乳細胞減小，BETL和EAS細胞發育異常。全基因組甲基化測序顯示，突變體CG DNA甲基化低于野生型，且存在較多的低DMRs。結合ATAC-seq和RNA-seq數據集，CG甲基化的下降會引起染色質可及性改變進而影響籽粒發育相關基因的表達。以上結果表明，ZmMET1在維持籽粒發育相關基因的CG甲基化的過程中發揮著關鍵作用。

圖1. smk313籽粒表型鑒定

圖2. smk313全基因組甲基化分析

圖3. ATAC-seq和RNA-seq聯合分析

山東農業大學生命科學學院已畢業碩士研究生李曉松、童煦清，四川農業大學已畢業研究生王彬為該論文的共同第一作者；生命科學學院趙翔宇教授、周超副教授為該論文的共同通訊作者，張憲省教授、張志明教授對論文研究給予了大力指導與幫助。研究受到國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金面上項目及泰山學者人才工程項目資助。論文鏈接為https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.17250。

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波