Age-dependent epigenetic control of flavonoid metabolism underlies chemical defenses in ancient Ginkgo biloba

生物 表观遗传学 重编程 DNA甲基化 黄酮醇 组蛋白 次生代谢 基因表达调控 基因表达 细胞生物学 调节器 新陈代谢 遗传学 抄写(语言学) 生物化学 转录调控 DNA甲基转移酶 DNA损伤 银杏 甲基转移酶 转录因子 基因 类黄酮 生物发生 脂质代谢 表观基因组 DNA 代谢途径 转录组 甲基化 长寿 类黄酮生物合成 发起人 白藜芦醇 生物合成 DNA修复 衰老 拟南芥 次生代谢物 增强子
作者
Jinkai Lu,Yanbing Jiang,Bang Chang,Tongfei Wang,任世雄,Xi Zhang,Qingjie Wang,Jiawen Cui,Zhaogeng Lu,Sian Liu,Yadi Chen,Chunxiang Fu,Yingfang Zhu,Biao Jin,Jinxing Lin,Peng Liu,Richard A Dixon,Lı Wang
出处
期刊:The Plant Cell [Oxford University Press]
卷期号:38 (7)
标识
DOI:10.1093/plcell/koag199
摘要

Ancient trees such as Ginkgo biloba exhibit remarkable longevity and sustained physiological vigor despite millennia of environmental stress, yet how aging reprograms their secondary metabolism and chemical defense remains unclear. Here, we investigated age-related epigenetic and metabolic changes across G. biloba individuals aged 1 to 1,070 yr. We identified DEFICIENS AGAMOUS-LIKE 1 (GbDAL1) as a central age-associated regulator of flavonol metabolism. GbDAL1 expression rises progressively with age but is significantly reduced in juvenilized branches; this shift is driven by reduced expression of the DNA methyltransferase chromomethylase2 (GbCMT2), leading to promoter hypomethylation. Restoring GbCMT2 activity reinstates promoter DNA methylation and suppresses GbDAL1 transcription. Functionally, GbDAL1 negatively regulates flavonol biosynthesis by directly repressing the flavonol synthase (GbFLS) gene and inhibiting the transcriptional activity of GbMYBF1, thereby attenuating expression of flavonol pathway genes. Although total flavonol biosynthesis declines with age, metabolite profiling revealed marked accumulation of methylated and prenylated flavonols in ancient trees, suggesting an adaptive metabolic shift toward more stable defensive metabolites. These metabolites, together with diverse terpenoids, phenols and alkaloids, accumulate in the heartwood to form a persistent chemical barrier that supports long-term defense. Collectively, our findings reveal an epigenetically mediated age-metabolite regulatory axis in G. biloba, uncovering a molecular mechanism that links aging to secondary metabolic reprogramming and may contribute to the exceptional longevity and resilience of perennial plants.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
EasyLove9发布了新的文献求助10
刚刚
冷咖啡离开了杯垫完成签到,获得积分10
刚刚
无情八宝粥完成签到 ,获得积分10
1秒前
小贺发布了新的文献求助10
1秒前
zhuangyuan完成签到,获得积分10
1秒前
LiZhao完成签到,获得积分10
1秒前
wxx完成签到,获得积分10
1秒前
暮离完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
little_cheetah完成签到,获得积分10
2秒前
方哒哒发布了新的文献求助10
3秒前
IT小师弟完成签到,获得积分10
3秒前
执着又蓝完成签到,获得积分20
3秒前
隋玉完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Tonson完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
英俊的铭应助杨柳依依采纳,获得10
4秒前
4秒前
majiayang发布了新的文献求助10
5秒前
rrjl完成签到,获得积分10
5秒前
落花生完成签到,获得积分10
5秒前
害羞的凡完成签到,获得积分10
5秒前
pokly关注了科研通微信公众号
6秒前
6秒前
欢喜的梦旋完成签到,获得积分20
6秒前
大个应助jam采纳,获得10
6秒前
李爱国应助辛吉德采纳,获得10
7秒前
yxy驳回了zhan应助
7秒前
领导范儿应助ll采纳,获得10
7秒前
Yu完成签到,获得积分10
7秒前
暴躁咩发布了新的文献求助20
7秒前
开心毛巾发布了新的文献求助10
8秒前
何曼慈发布了新的文献求助10
8秒前
aajhajkahna应助呆萌的裙子采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
困困包发布了新的文献求助10
10秒前
天天快乐应助ssr在远道采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
2016 Venous Blood Study (VBS) (Final V3.0) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
从技术问题到科学问题:国家自然科学基金申请书写作指南 500
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7700765
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9260066
关于积分的说明 20023014
捐赠科研通 7276426
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3293763
关于科研通互助平台的介绍 2449397
邀请新用户注册赠送积分活动 2300326