Cải biên di truyền biểu sinh điều tiết tính trạng kéo dài “peg” và tạo quả đậu phụng dưới đất khi cây phản ứng với tín hiệu môi trường

 Cải biên di truyền biểu sinh điều tiết tính trạng kéo dài “peg” và tạo quả đậu phụng dưới đất khi cây phản ứng với tín hiệu môi trường

Nguồn: Yohannes Gelaye, Huaiyong Luo. 2026. Epigenetic modifications regulate peg elongation and underground fruiting in peanut in response to environmental cues. Plant Genome; 2026 Mar; 19(1):e70202. doi: 10.1002/tpg2.70202.

Sự điều tiết của di truyền biểu sinh đóng vai trò quan trọng trong tính trạng tổng hợp của đậu phụng (Arachis hypogaea L.): tính trạng “fruit pegging” (chốt tạo quả), một tiến trình phát triển độc đáo, trong đó, chuyển tiếp trứng thụ tinh từ tăng trưởng trên không khí xuống dưới đất để hình thành vỏ quả đậu phụng. Bài tổng quan nay tóm lược minh chứng hiện nay chứng tỏ có sự tương tác rất tích cực trong giai đoạn methyl hóa DNA, cải biên histone, và lô trình qua trung gian của phân tử RNA nhỏ điều khiển tính trạng kéo dài “peg” (đâm tia xuống đất), tăng trưởng theo hướng, và tượng vỏ quả thành công của Arachis hypogaea L. Nghiên cứu hệ thống methylome và transcriptomic cho thấy: mrthyl hóa DNA đặc hiệu và histone nghịch đảo đánh dấu chức năng đóng mở trạng thái điều tiết, điều này tích hợp được các tín hiệu môi trường như ánh sáng, trọng lực, nhiệt độ, điều kiện đất với lập trình biểu hiện của gen có tính chất phát triển. Tăng hoạt trạng thái chromatin làm tăng cường sự phân bào và chu trình phản ứng với hormone khi tính trạng đâm tia kéo dài ra (peg elongation), trong khi, những dấu hiệu ức chế và methyl hóa DNA ảnh hưởng trực tiếp RNA duy trì độ ổn định của hệ gen và ngăn ngừa sự phân hóa chức năng quá sớm. Tương tác giữa các regulators biểu sinh và hệ thống hormone, đặc biệt là truyền tín hiệu của auxin, ethylene, tạo ra một cơ chế mang tính bảo tồn thực hiện “fine-tuning” (điều chỉnh cực kỳ tinh tế) phân hóa chức năng tế bào và sự đâm tia khi chúng xâm nhập vô trong đất. Các phân tử RNAs nhỏ đóng góp vào hệ thống điều tiết nhờ mô hình hóa được yếu tố phiên mã (TFs) chủ chốt và các thành phần của truyền tín hiệu ở hâu phiên mã và ở mức độ di truyền biểu sinh. Quan trọng, những phân tích có tính so sánh ấy với nhiều kiểu gen và nhiều điều kiện gây stress khác nhau, cho thấy: có vài cải biên của di truyền biểu sinh có tính chất năng động, trong khi, những cái khác biểu hiện tính ổn định với hệ số di truyền trong khả năng cho phép, như vậy, có liên quan trong cải tiến giống. Bài tổng quan này  kết luận: cơ chế di truyền biểu sinh hình thành nên một hệ thống điều tiết có tính chất tích hợp gắn liền với môi trường với sự co dãn có tính chất phát triển trong tính trạng đâm tia hình thành quả đậu phụng, cho chúng ta cơ hội mới đầy triển vọng để khai thác biến dị di truyền biểu sinh nhằm cải tiến năng suất tăng ổn định, chịu đựng tốt với stress, chiến lược cải tiến giống đậu phụ thích nghi với biến đổi khí hậu.

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41669967/