Tartary buckwheat, known for its rich source of health beneficial secondary metabolites, is cultivated in many areas of the world. Among different environmental factors, photoperiod strongly influence its growth, flowering time, and ultimately the yield. In this context, epigenetics could contribute significantly in the regulation of plant response against changing environment. Therefore, with the aim to study the involvement of DNA methylation in photoperiod mediated plant response, genome-wide DNA methylation analysis was performed in two accessions (A1 and A2) of Tartary buckwheat using three photoperiodic treatments, i.e., 10-hr light/day (T1), 12-hr light/day (T2), and 14-hr light/day (T3). Flowering time and plant fresh weight data revealed that accessions A1 and A2 prefer T1 and T2 treatments, respectively. Total DNA methylation ratio increased with the increase in photoperiod in accession A1 but decreased under same conditions in accession A2. Full methylation increased significantly while intensive decrease in hemimethylation was noted from T2 to T3 in A1, whereas full methylation strongly increased and hemimethylation strongly decreased from T1 to T2 in A2. Overall, the DNA methylation events appeared more frequently than demethylation events. This study reports for the first time an accession-/ genotype specific pattern of shift in the DNA methylation under different photoperiodic treatments that will pave the way toward identification of specific genes involved in the regulation of plant response against photoperiodic stress.

中文翻译：

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光周期应激诱导苦荞中 DNA 甲基化的基因型特异性转变

苦荞以其有益健康的次生代谢物的丰富来源而闻名，在世界许多地区都有种植。在不同的环境因素中，光周期强烈影响其生长、开花时间，并最终影响产量。在这种情况下，表观遗传学可以显着调节植物对环境变化的反应。因此，为了研究 DNA 甲基化在光周期介导的植物反应中的参与，使用三种光周期处理，即 10 小时光/天，对苦荞的两个种质（A1 和 A2）进行全基因组 DNA 甲基化分析(T1)、12 小时光照/天 (T2) 和 14 小时光照/天 (T3)。开花时间和植物鲜重数据显示，种质 A1 和 A2 分别喜欢 T1 和 T2 处理。总 DNA 甲基化比率随着光周期的增加而增加 A1，但在相同条件下 A2 减少。完全甲基化显着增加，而半甲基化在 A1 中从 T2 到 T3 强烈减少，而完全甲基化在 A2 中从 T1 到 T2 强烈增加和半甲基化强烈减少。总体而言，DNA 甲基化事件比去甲基化事件出现的频率更高。该研究首次报告了在不同光周期处理下 DNA 甲基化变化的种质/基因型特异性模式，这将为鉴定参与调节植物对光周期胁迫反应的特定基因铺平道路。全甲基化显着增加，而半甲基化在 A1 中从 T2 到 T3 显着减少，而全甲基化在 A2 中从 T1 到 T2 强烈增加和半甲基化强烈减少。总体而言，DNA 甲基化事件比去甲基化事件出现的频率更高。该研究首次报告了在不同光周期处理下 DNA 甲基化变化的种质/基因型特异性模式，这将为鉴定参与调节植物对光周期胁迫反应的特定基因铺平道路。完全甲基化显着增加，而半甲基化在 A1 中从 T2 到 T3 强烈减少，而完全甲基化在 A2 中从 T1 到 T2 强烈增加和半甲基化强烈减少。总体而言，DNA 甲基化事件比去甲基化事件出现的频率更高。该研究首次报告了在不同光周期处理下 DNA 甲基化变化的种质/基因型特异性模式，这将为鉴定参与调节植物对光周期胁迫反应的特定基因铺平道路。DNA 甲基化事件比去甲基化事件出现的频率更高。该研究首次报告了在不同光周期处理下 DNA 甲基化变化的种质/基因型特异性模式，这将为鉴定参与调节植物对光周期胁迫反应的特定基因铺平道路。DNA甲基化事件比去甲基化事件出现的频率更高。该研究首次报告了在不同光周期处理下 DNA 甲基化变化的种质/基因型特异性模式，这将为鉴定参与调节植物对光周期胁迫反应的特定基因铺平道路。