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葡萄糖代谢会产生副产物甲基乙二醛(MG),MG处理会影响拟南芥种子萌发、主根生长和气孔张开。已有报道,盐胁迫会促进MG在植物体的积累,而MG降解系统乙二醛酶Ⅰ(GLYⅠ)和乙二醛酶Ⅱ(GLYⅡ)降解MG使其维持在合适水平,过表达GLY能减轻盐胁迫伤害。但是MG在盐胁迫中如何起作用并不清楚。组蛋白修饰在许多生理活动中起着重要作用,这包括细胞分化、组织发育、癌症发生以及环境应答等。随着质谱技术的不断发展,动物中一些新的组蛋白修饰被发现,但植物中新的组蛋白修饰及其功能未见报道。本研究利用生化、遗传和分子等方法及技术探讨了在盐胁迫下植物如何通过MG修饰组蛋白,进而影响植物抗逆基因的表达。我们证明MG可作为表观遗传的组蛋白修饰新分子,在植物应答盐胁迫的基因表达调控中起重要作用。主要研究结果总结如下：1、RNA-seq和qRT-PCR结果表明MG可以促进拟南芥盐胁迫应答基因的转录。利用获得的MG降解酶GLYⅠ2缺失株系glyⅠ2和35S::GLYⅠ2 35S::GLYⅡ4过表达株系,我们发现glyⅠ2在盐胁迫下可以积累高水平MG,并且提高胁迫应答基因转录水平；而35S::GLYI235S::GLYⅡ4可以降低盐胁迫促进的MG积累,胁迫应答基因转录水平明显低于对照组。这些结果表明MG介导了盐胁迫对下游应答基因的调控。2、制备了识别MG修饰蛋白质的单克隆抗体Anti-MG1和Anti-MG2,并筛选出大量MG修饰蛋白质。除了组蛋白H3外,MG修饰蛋白还涉及糖酵解、三羧酸循环、脂肪代谢、光合作用、呼吸作用、生物和非生物胁迫应答等。这些结果显示MG应是通过修饰这些蛋白质调控植物生长发育和胁迫应答。3、通过外源纯化蛋白质和pull down实验进一步证明外源和内源的拟南芥组蛋白H3可被MG修饰,并且LC-MS/MS分析还明确了MG修饰组蛋白H3的氨基酸位点,这些结果表明MG是组蛋白修饰的新分子。进一步,利用Anti-MG1和Anti-MG2进行的ChIP-seq分析表明MG修饰分布在包括盐胁迫应答基因在内的很多基因位点上,并且这种分布有序列特异性特征。我们还制备了识别MG修饰组蛋白H3R2和H3K4的单克隆抗体,证明MG可以修饰H3R2和H3K4,盐胁迫和MG处理可以提高这两个位点的修饰水平；而且在盐胁迫下glyl2有更高的修饰水平,35S::GLYI2 35S::GLYII4修饰程度减弱。同样我们ChIP-qPCR分析表明盐胁迫和MG处理能提高应答基因位点H3R2和H3K4的修饰程度。这些结果表明盐胁迫应是通过促进MG积累提高组蛋白H3修饰水平,进而调控盐胁迫应答基因的表达。4、提取MG处理拟南芥幼苗细胞核,再经微球菌核酸内切酶处理的分析表明MG能使染色质结构更加松散。野生型拟南芥细胞核直接用MG孵育后进行微球菌核酸内切酶实验也得到类似的结果。这些结果表明MG可通过修饰组蛋白H3导致染色质结构变得松散,从而影响基因表达。