近日，我院刘伟团队在期刊Journal of Advanced Research（IF=13）上发表了题为“H3K27me3-mediated chromatin remodeling governs salt tolerance in cotton via Na⁺/K⁺ homeostasis modulation”的研究论文。该研究首次揭示了H3K27me3介导的染色质重塑通过调节Na⁺/K⁺稳态来调控棉花耐盐性的分子机制，为棉花耐盐新品种的培育提供了重要的理论依据与基因资源。

       土壤盐渍化是全球农业生产面临的主要非生物胁迫之一，严重制约棉花的产量与品质。组蛋白修饰作为植物逆境胁迫下基因表达的关键表观遗传调控因子，可通过激活或抑制特定基因的表达，快速启动胁迫响应，在作物抗逆过程中发挥重要作用。其中，组蛋白H3第27位赖氨酸的三甲基化（H3K27me3）是一种与转录抑制相关的经典“沉默标记”，在植物发育和逆境适应中具有重要调控功能。然而，其在棉花盐胁迫响应过程中的全基因组动态变化及功能意义尚未得到系统解析。本研究利用CUT&Tag（Cleavage Under Targets and Tagmentation）技术，首次在基因组水平上描绘了盐胁迫下棉花根系的H3K27me3修饰图谱，结合RNA-Seq（RNA sequencing）技术，鉴定出H3K27me3修饰调控的耐盐基因。研究发现，盐胁迫显著降低了棉花根系的H3K27me3水平；H3K27me3抑制剂RDS 3434处理降低H3K27me3沉积，可以增强棉花耐盐性。而且，鉴定出36个表达水平与H3K27me3修饰呈负相关的基因，其中包括ABA生物合成基因GhNCED3与JA信号通路关键转录因子GhTIFY9。研究表明，盐胁迫诱导GhNCED3和GhTIFY9的H3K27me3修饰下降，导致其表达水平上调，进一步通过调控活性氧积累与Na⁺/K⁺平衡正向调控棉花的耐盐性。该研究不仅揭示了H3K27me3在调控棉花耐盐响应中的关键作用，还鉴定出GhNCED3和GhTIFY9等可作为耐盐棉花品种培育的候选基因，为深入理解植物适应非生物胁迫的表观遗传调控机制提供了全新视角，也为未来作物遗传改良奠定了重要基础。