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来源：可研PLUS菊花（Chrysanthemum morifolium）是中国传统的重要花卉，具有高观赏价值和经济价值。花色作为主要的育种目标之一，传统育种方法难以实现目标花色的精确控制。之前的研究发现CmMYB6基因的表观遗传等位基因影响菊花花色，但具体涉及的DNA甲基化酶尚不清楚。2024年12月25日，New Phytologist在线发表了东北林业大学张旸、李玉花、张庆祝团队合作的最新研究成果：‘Enhancing nature’s palette through the epigenetic breeding of flower color in chrysanthemum’，该研究通过CRISPR-dCas9技术改变CmMYB6启动子的DNA甲基化水平，分析了CmMYB6基因表达调控机制。作者通过dCas9与菊花内源性DNA甲基转移酶（CmDRM2a, CmDRM2b, CmCMT2）融合，设计了两种系统：R-L系统：抑制CmMYB6基因的表达，导致花色变浅（从粉红色到黄色或白色）。A-D系统：激活CmMYB6基因的表达，导致花色变深（从粉红色到深粉红色）。此外该团队还开发了一种无需组织培养的稳定转化技术。他们采用了农杆菌介导的真空渗透法直接将编辑工具引入菊花的足芽中。这种方法不仅高效、迅速，还大大简化了转基因植物的获得过程，避免了传统组织培养所需的复杂步骤和时间。
通过以上技术的结合，作者成功调控CmMYB6基因的表达水平，实现了对菊花花色的双向调控，可以使花色变浅或变深。使用足芽作为转化材料→通过农杆菌介导的真空浸润进行转化→直接将转化后的足芽插入沙中生根→生根后转入土壤培养。（图1 a）R-L系统 (Repression系统)：使用dCas9-CmDRM2a载体靶向CmMYB6启动子的1-6位点。从S1-S6共6个发育阶段的花朵变化可以看出，花色由粉红色变为浅粉色或白色。花青素含量与野生型相比显著降低；CmMYB6基因表达野生型相比降低；DNA甲基化水平，Region 1区域无显著变化，Region 2、3、4和6区域甲基化水平升高。（图1 b-e）组蛋白修饰水平，H3K4me3水平显著降低(P < 0.001)；H3K36me3水平显著降低(P < 0.001)，表明染色质处于压缩状态。（图1 f-g）A-D系统 (Activation系统)：同时使用dCas9-CmDRM2a、dCas9-CmDRM2b和dCas9-CmCMT2(简称dCas9-CmDRM2a/DRM2b/CMT2)靶向相同位点。从S1-S6共6个发育阶段的花朵变化可以看出，花色由粉红色变为深粉色。花青素含量与野生型相比显著增加；CmMYB6基因表达野生型相比上调；DNA甲基化水平，Region 1、2、4和5区域甲基化水平升高。（图1 b-e）组蛋白修饰水平，H3K4me3水平显著增加(P < 0.01)；H3K36me3水平显著增加(P < 0.01)，表明染色质处于开放状态。（图1 f-g）两个系统的关键区别：花色改变方向相反；花青素含量变化相反；CmMYB6表达调控方向相反；影响的DNA甲基化区域不完全相同；组蛋白修饰水平变化方向相反。![]()
图1该研究在菊花中建立了基于CRISPR/dCas9的表观遗传调控系统，通过设计R-L和A-D两个系统实现了对关键基因CmMYB6的双向调控，成功改变了花青素含量和花色表型。此外，通过无需组培转化方法，大大简化了转基因操作流程，为菊花及其他观赏植物的表观遗传育种提供了高效的技术平台和新思路。为了不让您最关心的内容被湮没
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