树木与真菌的共生发现表观遗传学的作用

外生菌根是树根和土传真菌之间建立的共生体。外生菌根共生是温带和北方森林生态系统所固有的，对树木的营养至关重要，尤其是水分吸收，也会影响树木适应环境的能力。我们对这种共生过程的建立和调节的理解仍处于初级阶段，直到现在，表观遗传调控的可能性仍未得到探索。

DNA 拥有定义每个生物的遗传信息，其完整序列在每个细胞中复制。但这是一个进一步的过程，即表观遗传学1，它控制每种细胞类型适应其环境所需的基因活动模式，从而使这些细胞能够从一代传给下一代。

树木与真菌共生的表观遗传控制

为了确定表观遗传学是否会影响树木的菌根化，来自 INRAE-洛林大学和奥尔良大学的两个研究小组与 CEA(法国替代能源和原子能委员会)以及西班牙和美国机构的科学家合作，调查了DNA 甲基化(表观遗传标记)在杨树(一种模式林木)菌根化中的作用。

这些团队利用现有的转基因杨树品系，其调节基因组 DNA 甲基化状态已出于科学目的进行了修改，用于他们自己的树木表观遗传机制研究。他们将改性杨树对菌根真菌的功能反应与同一物种的未改性野生型(对照)品系进行了比较。结果很明确：基因组 DNA 甲基化率降低的品系具有较低的菌根化能力(在一个实例中高达 40%)。这些结果表明 DNA 甲基化在宿主树形成强发育所需的共生关系的能力中起着核心作用。表观遗传调节发生在两个方向上，真菌伙伴的 DNA 甲基化也被宿主甲基化状态所改变。

这项开创性研究开辟了一个新的研究领域，将提高我们对两种生物体之间共生关系的理解。它还可用于开发未来的应用程序，以管理遭受气候变化影响的森林，例如干旱。

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