Il Laboratorio statale di genetica e allevamento degli alberi dell'Università forestale di Nanchino ha condotto un nuovo studio, pubblicato su Horticulture Research il 24 gennaio 2024. Questa ricerca ha approfondito la metilazione del DNA allele-specifica e l'espressione genica durante l'organogenesi dei germogli nella coltura tissutale ibrida di pioppo, rivelando dinamiche epigenetiche significative.

Utilizzando un pioppo ibrido inter-specie (Populus alba × P. glandulosa cv. 84 K), il gruppo di ricerca ha studiato meticolosamente il panorama della metilazione del DNA durante l'organogenesi de novo dei germogli. Hanno scoperto una marcata diminuzione dei livelli di metilazione del DNA nell'intero genoma durante le fasi di rigenerazione sia diretta che indiretta dei germogli.

In particolare, lo studio ha identificato che i geni non espressi erano ipermetilati rispetto ai geni espressi, con il 75% dei geni che mostravano una correlazione negativa tra la metilazione del DNA nel contesto CG e l'espressione genica. L'analisi ha inoltre sottolineato la stabilità delle regioni di metilazione del DNA allele-specifiche (ASMR) e il loro spostamento limitato durante il processo di rigenerazione.

Questi risultati suggeriscono che la regolazione epigenetica nel pioppo ibrido è relativamente indipendente all'interno dei suoi due sottogenomi, influenzata da variazioni genomiche ed epigenomiche ad azione cis.

Il dottor Liang-Jiao Xue, il ricercatore capo, ha osservato:"Il nostro studio scopre il ruolo significativo della metilazione del DNA allele-specifica nella regolazione dell'espressione genetica durante la rigenerazione delle piante. Questa intuizione è cruciale per migliorare le tecniche di coltura dei tessuti e l'efficienza della trasformazione genetica nelle piante legnose". ."

I risultati di questo studio hanno profonde implicazioni per la silvicoltura e l’agricoltura. Chiarindo i meccanismi epigenetici nel pioppo ibrido, i ricercatori possono migliorare i metodi di coltura dei tessuti, portando a una riproduzione più efficiente e al miglioramento genetico degli alberi.

Questa ricerca apre nuove possibilità per sfruttare le modifiche epigenetiche per migliorare le capacità di rigenerazione nelle specie arboree recalcitranti, contribuendo in definitiva a pratiche forestali sostenibili e ad una maggiore produzione di biomassa.