近日，亚热带农业资源保护与利用国家重点实验室、广西大学农学院徐秋涛/张积森教授团队在国际知名期刊Trends in Plant Science发表题为“Expanding the plant epigenetic code: histone short-chain acylation”的综述文章。该文系统梳理了植物组蛋白短链酰基化修饰的研究进展，重点围绕其代谢来源、修饰酶系统及其在植物发育与逆境适应中的作用展开论述，为作物遗传改良与农业可持续发展提供了新思路。

组蛋白甲基化和乙酰化是经典的表观遗传标记，在调控染色质结构和基因表达中发挥核心作用。近年来，随着高分辨质谱技术的快速发展，组蛋白赖氨酸残基上陆续发现多种新型短链酰基化修饰，包括巴豆酰化（Kcr）、丁酰化（Kbu）、β-羟基丁酰化（Kbhb）、2-羟基异丁酰化（Khib）、琥珀酰化（Ksu）和乳酸化（Kla）等。这些新型修饰的发现大大丰富了组蛋白翻译后修饰的类型，也为深入理解表观遗传调控机制提供了新的视角。这些短链酰基化修饰主要由组蛋白酰基化转移酶（Writers）催化和组蛋白去酰基化酶（Erasers）动态调控。动物研究表明，这些酰基辅酶A通常来源于特定的代谢途径；而在植物中，尽管多种酰基供体的具体代谢来源尚不完全清楚，但现有证据显示，它们可能来自脂肪酸β-氧化、三羧酸循环（TCA）以及糖酵解等途径（图1）。

图1 植物细胞中酰基辅酶A的代谢途径。

赖氨酸短链酰基化作为一类高度动态的表观遗传修饰，被证实广泛地调控着植物的生长发育与逆境适应。研究表明，赖氨酸短链酰基化在植物多种组织中广泛分布，如Khib广泛分布于小麦叶片、水稻花朵等器官；Ksu在叶片与根系中广泛存在；Kla则在小麦与水稻种子中被检测到。这些修饰通过调控中心碳代谢、光合作用、蛋白质合成与养分储存等关键过程，从而影响植物的生长发育。在逆境适应方面，赖氨酸短链酰基化同样发挥着重要的调控作用。研究显示该类修饰能够响应多种环境胁迫，包括饥饿、水分缺失、盐分胁迫、低温以及病原菌侵染等。例如组蛋白Kcr和Kbu可动态参与水稻对饥饿与淹水胁迫的应答；而病原菌侵染则能诱导水稻组蛋白H4K8hib修饰，进而促进免疫相关基因的表达（图2）。

图2 赖氨酸短链酰化调控植物发育和逆境适应性的分子机制。

此外，该综述还进一步展望了该领域的未来研究方向，包括不同酰基化修饰之间的互作机制、植物组蛋白酰基化的代谢调控，以及酰基化“阅读蛋白”的鉴定等。深入解析植物组蛋白短链酰基化的作用机制，不仅有助于深化表观遗传学理论认知，也为作物抗逆育种提供新靶点与策略。

广西大学为该论文第一完成单位。广西大学农学院博士生韦雪露和硕士生肖贵毓为共同第一作者，安徽农业大学陈晓洋教授，亚热带农业资源保护与利用国家重点实验室、广西大学农学院徐秋涛教授与张积森教授为共同通讯作者。研究获国家重点研发计划、广西科技重大专项、国家自然科学基金、广西杰出青年科学基金及广西大学高层次人才启动经费等项目支持。