拟南芥在没有遗传记忆的情况下生长（左），以及在有记忆的情况下生长（右）。图片来源：华威大学

本报讯 英国华威大学研究人员日前揭示了植物将“记忆”传递给后代导致生长和发育缺陷的相关机制。近日，该研究刊登于 elife。

为了生存和茁壮成长，植物具有感知和记住环境变化的独特能力。这与DNA和组蛋白的化学修饰有关，这些修饰改变了DNA在细胞核内的包装方式和基因表达方式——这一过程被称为表观遗传调控。

通常，这种表观遗传信息会在有性繁殖过程中被重置，以消除任何不恰当“记忆”，确保后代的正常生长。研究人员发现，一些植物无法“忘记”不当信息，并会将其传递给后代，从而影响了生存机会。

研究人员在拟南芥中发现了两种蛋白质——以前只知道它们能够控制植物开花的起始时间和花期，也负责通过组蛋白的化学修饰（去甲基化）控制“植物记忆”。他们注意到，植物在有性繁殖过程中无法重置这些化学标记，从而将这种“记忆”传递给后代，导致生长发育出现缺陷。

研究显示，其中一些缺陷与自私DNA元素的激活有关，这些DNA元素也被称为“跳跃基因”或转座子，这表明这种“记忆”的消除对于通过沉默转座子维持植物基因组的完整性至关重要。

该论文高级作者Jose Gutierrez-Marcos表示，“我们的研究表明，为了避免后代继承不恰当的‘记忆’，进而导致与基因组不稳定相关的生长和发育缺陷，在有性繁殖过程中重置化学标记很重要。”

下一步，研究人员计划研究如何操纵这种“记忆”以达到植物繁殖的目的，并帮助后代有更强的适应能力，让它们在环境变化中茁壮成长。（鲁亦）

相关论文信息：

http://dx.doi.org/10.7554/eLife.58533