如果植物可以根据特定气候中哪些性状重要来开启和关闭基因，会怎么样？
这是索尔克生物研究所的一组研究人员在对拟南芥（一种遍布北半球的普通芥菜）进行的一系列研究中所调查的。他们的工作加深了对隐藏的遗传多样性的理解，这可能会为植物育种和生物工程带来进一步的进步。
基因开启和关闭的潜力属于相对较新的表观遗传学领域（前缀“epi”在希腊语中意为“在...之上”）。它是研究位于DNA序列之上的、调节基因的化学标记模式的学科。基因突变是由核苷酸碱基模式的变化引起的，核苷酸碱基是DNA的构建块。表观基因组修饰不会影响这些构建块，因此不会在DNA中留下永久性的变化。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。 通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
理论上，表观遗传修饰是可逆的。这意味着植物可以暂时激活或停用基因，索尔克研究所的植物生物学家、汇编研究结果的合著者约瑟夫·埃克（Joseph Ecker）说，该研究结果昨天发表在《自然》杂志上。
他说：“它可能会因压力或环境变化而逆转。”例如，植物可能会适应在干旱时期需要更少的水，或者在比其植物祖先更高的温度下开花。表观遗传学在人类遗传学中也有应用，可以帮助科学家深入了解癌症的研究。
基因适应是通过进化发生的，这可能需要数百年。埃克说，通过表观遗传学的适应可能会更快。对于芥菜拟南芥，这是一种每八周就可以繁殖一代的新植物，埃克和他的同事们在30代（约五年）之后观察到了看起来像是表观遗传修饰的现象。
在实验室中创造遗传多样性
表观遗传学还可以帮助促进物种的多样性，而物种的多样性一直在稳步减少。在农业驯化过程中，人类驯化了相当小一部分野生植物，以突出某些性状，如高产植物或美味的水果。
这是一个遗传瓶颈，导致了有限的多样性。过去几个世纪的育种技术导致了基因的丢失，这些基因可能对植物遗传学家寻找耐旱、耐热的品种有帮助，这些品种对于农业适应气候变化可能很有价值。
最近，两个大型农业组织为种子库投资了1.09亿美元，种子库收集和保存可能储存重要遗传性状的种子（气候连线，2月6日）。
埃克说，表观遗传学研究可以使科学家们不必去野外采集种子来回收丢失的遗传物质。瑞士和法国的两个小组正在创建表观遗传变异，以取代实验室中的遗传多样性。
埃克说：“通过使用表观突变，他们发现表型的范围可以很大。”表型是基因的物理表现。“有可能创造新的多样性，表观遗传多样性。”
埃克说，这项研究仍处于初步阶段。许多实验的时间不够长，无法观察到表观基因的稳定性。他补充说，表观遗传学的研究在过去十年才兴起，而且科学的怀疑者确实存在。埃克说，它尚未被证明是一种有用的植物育种方法。
他说：“最重要的是，我们还没有完全了解其机制。”
经环境与能源出版有限责任公司许可，转载自气候连线。www.eenews.net, 202-628-6500