DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰，参与异染色质形成、转座子沉默、基因表达调控及基因组印记。在植物中，DNA甲基化主要发生在CG、CHG和CHH序列（H代表非G碱基），分别由MET1、CMT3和RNA指导的DRM2甲基转移酶维持。此外，开花植物还存在主动去甲基化过程，由DNA糖基化酶（如DME、ROS1、DML2/3）通过碱基切除修复实现。因此，基因组甲基化水平由甲基转移酶和去甲基化酶共同决定。越来越多的证据表明，DNA甲基化对种子发育和储存物质生物合成具有重要调控作用。

单、双子叶植物基因组甲基化模式差异显著。在拟南芥、水稻和玉米中，胚乳基因组相对于胚基因组呈现广泛低甲基化。然而，双子叶模式植物拟南芥的胚乳仅存在于种子发育早期，随后退化，限制了对其生物学意义的研究。蓖麻种子是典型的双子叶胚乳型种子，为研究胚乳低甲基化提供了理想材料。

近日，中国科学院昆明植物研究所刘爱忠研究组对蓖麻胚和胚乳组织的基因组DNA甲基化进行了深入研究，揭示了蓖麻种子中CHH甲基化是主要形式，且与其他种子植物（如拟南芥、水稻、玉米）的甲基化图谱显著不同，暗示植物种子基因组甲基化模式的不保守性。特别地，与胚乳中CG和CHG低甲基化不同，CHH甲基化未呈现显著降低。进一步结合DNA甲基化相关基因表达及small RNA表达谱分析，发现蓖麻胚乳CG和CHG甲基化水平下降与MET1和CMT1甲基转移酶表达抑制及DME去甲基化酶表达激活有关。这些低甲基化区域与胚乳偏爱性基因表达密切相关，且这些基因广泛参与胚乳发育。同时，胚乳中高丰度CHH甲基化与24-siRNA介导的RdDM途径及DRM3甲基转移酶表达激活有关。该研究揭示了双子叶胚乳型种子基因组甲基化的独特规律，为理解植物种子基因组甲基化的生物学意义提供了重要依据。

研究成果以“Genomic DNA methylation analyses reveal the distinct profiles in castor bean seeds with persistent endosperms”为题发表在《Plant Physiology》上。该研究得到国家科技支撑项目（2015BAD15B02）、国家重点基础研究发展规划项目（2014CB954100）和国家自然科学基金项目（31501034）的支持。