组蛋白分子伴侣SPT6参与种子成熟基因表达调控的表观遗传学机制

种子是农业生产最重要的终端产品。种子贮藏蛋白（SSP）的合成与积累是种子成熟中的重要事件。目前为止，对种子成熟调控网络的认识还存在大量空白。最近我们对SSP基因表达的表观遗传调控研究表明,组蛋白乙酰化修饰和组蛋白丢失在种子成熟基因表达调控中起重要作用。在此基础上，本项目拟系统研究控制核小体组装/去组装密切相关的组蛋白分子伴侣在种子成熟过程中的作用。前期研究发现与酵母组蛋白分子伴侣Spt6基因同源的拟南芥AtSpt6a突变体种子SSP合成和积累下降，种子呈现干瘪表型。AtSpt6a 调控种子成熟功能的发现为该种子成熟基因表达研究领域的重大突破。本项目对AtSpt6a等组蛋白分子伴侣在种子成熟中基因表达、靶基因、基因网络、互作蛋白及其对种子成熟基因位点的组蛋白修饰和占位模式等进行研究。本研究将阐明组蛋白分子伴侣参与种子成熟调控的分子机制，项目成果具有重要的理论意义和应用前景。

拟南芥SPT6突变体表现为胚胎及幼苗发育不正常致死现象。动物以及酵母的研究表明，SPT6通常与桥梁蛋白IWS1（interaction with SPT6）互作。植物中SPT6的功能和作用机理不清楚。前人及我们的实验结果表明，拟南芥IWS1可以与BR信号途径中关键转录因子BES1和乙烯应答转录因子ERF互作。进一步的研究显示，ERF也可以与转录抑制子VAL互作。基于上述结果，本项目开展了系列研究：1）VAL-转录抑制复合体参与抑制种子成熟基因在拟南芥幼苗中的表达；2）SPT6参与油菜素内酯（BR）信号途径调控植物发育研究； 3)SPT6互作蛋白RRF的功能研究。. 种子成熟基因在种子发育中大量表达，而在幼苗及其他营养组织中不表达。 酵母双杂交、双分子荧光互补试验和免疫共沉淀检测结果证明HDA19与HSL1 (VAL2)互作。进一步实验结果表明，HDA19与HSL1共同参与抑制种子成熟基因在幼苗中的表达。hsl1/hda19双突变导致胚胎致死，说明HDA19与HSL1在胚胎发生中其重要作用。该研究成果于2013年1月发表在The Plant Cell 上。