CGM 第175期：拟南芥中源自伴细胞的小 RNA 决定父本表观遗传

拟南芥雄性生殖发育过程中，生殖细胞需经历DNA甲基化重编程：除了整体DNA甲基化的变化外，局部一些位点出现生殖细胞特异的从头DNA甲基化（De novo DNA methylation），它们除了发生在转座子上，也会发生在蛋白编码基因上，从而调控转座子的活性以及基因的表达。虽然已知生殖细胞特异的从头DNA甲基化是由RdDM 途径介导的，然而，RdDM主要作用于转座子上，很少会发生在基因上。因此RdDM如何作用在生殖细胞基因上仍然是一个谜。解决这个问题有助于加深我们对植物的跨代表观遗传的理解。我们通过分离减数分裂细胞以及构建sRNA 文库，发现出现在生殖细胞基因上DNA甲基化是由转座子来源的24-nt siRNA通过不完全匹配的方式介导的。我们还发现，这些siRNA并非由生殖细胞本身产生，而是来自于环绕在减数分裂细胞周边的绒毡层细胞（Tapetal nurse cells），并且由花药中绒毡层细胞特异表达的染色质重塑因子CLSY3负责催化产生的。这项工作揭示了一个全新的概念，即绒毡层细胞来源的24-nt siRNA塑造了生殖细胞独特的DNA甲基组。