真核生物基因组被有序地组织压缩形成染色质,染色质可以分为两种:常染色质和异染色质。异染色质被高度凝缩,这种致密的结构对维持染色体完整性和稳定性,以及转座子沉默至关重要。异染色质功能失调会引起异常重复修复、染色体分离错误、转座子激活等而引发遗传混乱,与衰老和肿瘤发生密切相关。异染色质蛋白HP1结合保守的异染色质标记组蛋白H3K9甲基化,构成异染色质凝缩状态的结构基础,在染色质结合和自由的状态中活跃转换,对维持异染色质功能不可或缺。但是在植物中,异染色质阅读器蛋白至今未被报道。从酵母到哺乳动物,HP1在进化上是相当保守的。然而,HP1在植物中的功能并不保守,它的同源蛋白LHP1在拟南芥中是H3K27me3的阅读器。因此,发掘植物中真正的异染色质阅读器蛋白,研究它的异染色质调控机制是十分必要的。在本论文中,我们在植物中发现了一类新型的H3K9me2阅读器蛋白ADCP1,也是植物中的HP1功能蛋白,能够多价态识别H3K9me2并介导异染色质形成。前期我们的合作者从SPRi平台筛选到了H3K9me2多肽结合蛋白Agenet结构域包含蛋白ADCP1和ADCP2,并且发现ADCP1在体外能与H3K9me3修饰的核小体串发生相分离。随后我们对ADCPs的体内阅读器功能进行了深入的探究。首先,运用免疫荧光染色和Ch IP-seq,分别在细胞和分子水平上确定了ADCP1的基因组定位,发现ADCP1与H3K9me2高度共定位。其次,通过基因敲除和超表达实验发现ADCP1对细胞核异染色质染色中心的形成至关重要。随后,对adcp1突变体的H3K9me2和DNA甲基化水平进行检测,发现ADCP1参与异染色质H3K9me2和CHG/CHH甲基化的维持;同时,我们分析了adcp1突变体的转录组,发现ADCP1也在转座子沉默中发挥功能。最后,研究发现ADCP1与HMGA互作以及ADCP1被染色质结构因子所调控,为ADCP1作用机制的探讨提供了一些线索。此外,我们对ADCP2的功能也做了一些分析,发现它可能是一个组织特异性的异染色质调控蛋白。综上所述,本研究报道了植物中一类新型的异染色质阅读器蛋白ADCP1,揭示其在异染色质形成中的重要作用,体现了不同生命界表观调控的复杂性和保守性,同时也为其他植物,尤其是转座子比例更高的水稻、玉米等粮食作物提供新的研究思路。