组蛋白的翻译后修饰（如甲基化、乙酰化）是基因表达调控的重要机制，其中甲基化和乙酰化研究最为深入。近年来，随着质谱技术的快速发展，多种新型酰基化修饰被鉴定，如2-羟基异丁酰化（hib），但其功能尚不清楚。

近日，广西大学农学院徐秋涛教授课题组在国际知名植物学期刊 Molecular Plant 发表了题为Histone H4K8hib modification promotes gene expression and regulates rice immunity的研究论文，首次揭示水稻组蛋白H4K8hib修饰作为激活型染色质标志，能够通过促进基因表达调控水稻抗病性。

研究发现，H4K8hib修饰广泛存在于水稻、拟南芥、玉米和甘蔗中，表明其为植物中保守的翻译后修饰类型。利用染色质免疫共沉淀测序（ChIP-seq），绘制了水稻H4K8hib修饰的全基因组图谱，发现其主要分布于非转座子基因的转录起始区域，与组蛋白激活型标志高度相关，尤其是H4K8ac乙酰化。转录组分析显示，携带H4K8hib修饰的基因表达水平显著高于未修饰基因。

进一步研究表明，组蛋白去乙酰化酶HDA705能够高效去除H4K8hib修饰。在hda705突变体中，近3000个基因的H4K8hib修饰水平显著升高，特别是许多与病原菌响应相关的基因。稻曲菌和稻瘟菌侵染实验显示，hda705突变体中的H4K8hib修饰及相关抗病基因表达水平显著提升。结合hda705突变体的ChIP-seq和转录组数据，研究发现IPA1、WRKY24、LOX5等关键抗病基因的H4K8hib修饰和表达量均增加。通过hda705/lox5双突变体实验验证，LOX5的突变能够显著削弱hda705突变体的抗病性，进一步支持HDA705通过调控H4K8hib修饰调控水稻抗病性的机制。

图1. H4K8hib修饰通过促进抗病相关基因表达调控水稻抗病性的模式图

综上所述，本研究揭示了水稻组蛋白新型酰基化修饰H4K8hib作为一种激活型染色质标志，能够通过促进抗病相关基因的表达精细调控水稻的抗病性。该研究结果不仅深化了我们对新型酰基化修饰生物学功能的理解，也为提升水稻抗病育种效率提供了重要的理论依据和潜在的分子靶标，具有重要的科学意义和应用价值

本论文以广西大学为第一完成单位。广西大学农学院徐秋涛教授和宁夏大学农学院马瑄博士为该文章的共同第一作者，安徽农业大学植物保护学院陈晓洋教授和广西大学徐秋涛教授为共同通讯作者。广西大学农学院张积森教授、华中农业大学黄俊斌教授、陈小林教授、郑露副教授、陈正庭博士等参与了该项研究工作。该研究得到国家自然科学基金和广西大学高层次人才计划项目的资助。

徐秋涛