经Horticulture Research编委会专家评审，河南科技大学园艺与植物保护学院郭大龙教授团队题为CHH hypermethylation contributes to the early ripening of grapes revealed by DNA methylome landscape of ‘Kyoho’ and its bud mutant的研究论文当选Horticulture Research 2025年1月封面文章。
果实发育和成熟是多基因调控的复杂生物学过程，不仅受各种植物激素的调控，还受到不同类型表观修饰的影响。DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰类型。在番茄、草莓、甜橙中的研究发现，DNA甲基化水平会随着果实的生长发育而发生动态变化，甲基化水平的变化又会促进或抑制果实的成熟。葡萄（Vitis vinifera L.）是世界范围内广泛种植的重要果树，DNA甲基化修饰在葡萄果实发育和成熟中的调控作用还不清楚。
课题组前期从‘巨峰’葡萄中筛选到一个早熟芽变品种‘峰早’，其果实成熟期比‘巨峰’提前一个月，两者不同发育时期果实全基因组DNA甲基化测序分析发现基因转录起始位点（TSS）和终止位点（TES）甲基化水平最低，是两个明显的分界点，基因其他区域甲基化水平较高，转座子body区甲基化水平最高（图1）。两者甲基化水平呈现完全不同的变化趋势：‘巨峰’中随着果实发育，甲基化水平逐渐升高，而‘峰早’中先升高后降低（图1）。三种甲基化类型（CG、CHG和CHH）比较分析表明，CHH型甲基化是造成不同发育期果实样本间甲基化差异的主要原因，‘峰早’果实发育过程中，启动子CHH甲基化水平明显高于‘巨峰’。
进一步将差异甲基化基因和差异表达基因联合分析，筛选鉴定到了38个候选基因，这些基因的启动子在果实发育过程中都发生CHH高甲基化现象，表达量具有明显变化，且在‘巨峰’和‘峰早’中差异显著，可能是影响葡萄果实发育，且决定‘峰早’早熟的重要基因。从中发现一个差异表达显著的候选基因：茉莉酸诱导加氧酶基因JOX1（Jasmonate-induced oxygenase 1），用毛细管介导的pIR载体瞬时沉默转化体系在葡萄果实中进行了功能验证，证明其负调控果实发育，在拟南芥中进行稳定表达也验证了该基因的功能，由此提出了以JOX1 影响葡萄果实发育和成熟分子机制：葡萄果实发育过程中JOX1 基因被诱导，‘峰早’中JOX1 启动子CHH高甲基化，降低了其表达量，导致‘峰早’比‘巨峰’早熟（图2）。
图2 JOX1 高甲基化影响果实成熟。
河南科技大学园艺与植物保护学院青年教师韦同路为论文第一作者，郭大龙教授为论文通讯作者。已毕业硕士研究生万玉通、何光琪，课题组青年教师刘海楠、裴茂松参与了本研究。本研究得到国家自然科学基金（32472662、32202409）、河南省自然科学基金重点基金（232300421112）的资助。
Grapevine gray mold disease：infection，defence and management
https://doi.org/10.1093/hr/uhae182
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