近日，中国农业科学院棉花研究所叶武威研究员团队系统解析了DNA甲基化动态变化在棉花耐盐性中的关键作用，揭示了甲基转移酶基因GhDMT7通过调控淀粉和蔗糖代谢途径增强棉花耐盐性的分子机制，为作物抗逆育种提供了新思路。相关研究结果以“GhDMT7-mediated DNA methylation dynamics enhance starch and sucrose metabolism pathways to confer salt tolerance in cotton”为题发表在国际著名植物学期刊《植物杂志（The Plant Journal）》（中科院一区TOP期刊，5年平均IF=7）上。

盐胁迫是影响作物生长和产量的主要非生物胁迫之一。棉花作为盐碱地的先锋作物，其耐盐机制的研究对保障农业生产具有重要意义。DNA甲基化作为重要的表观遗传修饰，在植物响应环境胁迫中扮演关键角色，但其在棉花耐盐性中的具体调控机制尚不明确。

该研究绘制了盐胁迫下棉花全基因组DNA甲基化动态图谱，发现盐胁迫显著改变了CHH序列背景的甲基化水平，并鉴定出4,938个差异甲基化区域（DMRs），这些区域与基因表达变化密切相关。研究发现甲基转移酶基因GhDMT7的下调表达降低了全基因组甲基化水平，减少膜损伤并提升抗氧化能力，显著增强了棉花耐盐性。通过病毒诱导基因沉默（VIGS）和拟南芥遗传转化实验，证实GhDMT7基因负调控植物的盐胁迫适应性。研究还发现GhDMT7与E3泛素连接酶GhVIM28互作通过表观遗传调控网络共同影响棉花的耐盐性。该研究不仅阐明了DNA甲基化动态调控棉花耐盐性的分子机制，还为作物抗逆育种提供了新的靶点。通过精准调控GhDMT7的表达或编辑其功能域，有望培育出适应盐碱地的高产棉花品种。

该研究得到国家生物育种重大项目、山东省重点研发计划项目、中国农业科学院科技创新工程、国家现代农业产业技术体系和国家盐碱地综合利用技术创新中心核心攻关团队等项目资助。中棉所硕士毕业生杨志宁、陆许可副研究员和博士生赵康为论文共同第一作者，叶武威研究员为总通讯作者。

原文链接：http://dx.doi.org/10.1111/tpj.70364

GhDMT7基因调控DNA甲基化动态平衡响应盐胁迫的分子机制