基于嫦娥五号深空飞行任务，对水稻在太空环境下的分子及单细胞反应进行的多组学分析

《Nature Communications》：Multiomics analysis of the molecular and single-cell responses of rice after deep-space flight on Chang’e-5

摘要

深空环境对植物基因组的稳定性、基因表达、表观遗传修饰以及细胞分化产生了严重影响。本研究通过多组学分析，观察了水稻在深空飞行后分子和细胞层面的变化，包括突变频率和类型的增加。虽然整体DNA甲基化水平没有显著变化，但CHG甲基化水平有所上升，且这种上升与DNA甲基化的响应相关。RNA中的m6A修饰水平显著升高，这有助于正向调控基因表达。叶肉细胞的比例减少，研究发现有188个基因参与了叶肉细胞的分化过程。综合多组学分析支持这样一种假设：NAC家族转录因子SVT1（Suppressor of Variation Transmission 1）能够抑制MAPK通路相关基因的表达，从而可能影响携带突变的细胞的分化。总体而言，本研究全面描绘了水稻在深空飞行后的分子变化图谱，并提出了一种可能的机制，即SVT1通过抑制携带突变的细胞分化来适应深空环境。