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沿海所在棉花耐盐机理方面取得重要进展
作者:王为

m6A N6-Methyladenosine,N6-甲基腺嘌呤)是广泛存在的可逆表观遗传RNA修饰,在基因表达调节和细胞功能方面起着重要作用。截止目前,m6A修饰在几个植物中已有报道。然而,棉花中m6A的丰度、动态和拓扑结构仍然未知,尤其在盐胁迫环境下。

近日,沿海所以第一单位在Environmental and Experimental Botany杂志(二区Top期刊,IF5.545)发表题为Transcriptome-wide N6-methyladenosine profiling of cotton root provides insights for salt stress tolerance。论文第一署名单位为江苏沿海地区农业科学研究所,王为博士为论文第一作者,沿海所杨华主任、高进副主任、孙健雄等参与该研究,南京农业大学郭旺珍教授、张大勇教授为论文共同通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金(U1903203, 31801407),国家重点研发计划(2021YFE0101200),国家重点实验室开放课题(ZW202007),江苏省现代作物生产协同创新中心(No.10)等项目联合支持。

在本研究中,利用m6A RIP-seq 结合RNA-seq技术对棉花根部组织进行了全基因转录组水平的研究。在盐处理和对照处理材料中分别检测到37713360个高可信度的m6A修饰位点;m6A修饰主要发生在编码区和终止密码子区富集,GRm6ACU为棉花中主要m6A拓扑结构;1311964m6A位点分别是盐处理和对照处理特异的,这些差异甲基化基因的功能分析表明,在盐胁迫下,主要涉及Zeatin biosynthesistaurine hypotaurine metabolismABC transporters anthocyanin biosynthesis通路,而对照条件下主要涉及与蛋白的翻译和周转相关的ribosome proteasome biosynthesis通路;m6A测序联合RNA-seq数据分析表明,基因的表达水平与m6A丰度成正向关系;另外,利用病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)对一个来源于转录组、且受盐胁迫显著诱导的编码m6A读码器蛋白的基因GhECT6下调表达后,发现棉花植株表现出对盐敏感。

这一高通量的表观遗传测序将为理解植物在关键mRNA修饰方面应对非生物胁迫提供新的理论基础,为揭示棉花应答盐胁迫提供了新的见解。棉花作为国家战略物资,也是耐盐先锋作物,本研究将为耐盐机理解析、为盐碱地改良和利用奠定基础,对于落实习总书记指示精神由治理盐碱地适应作物向选育耐盐碱植物适应盐碱地转变具有重要意义。

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文章链接:Transcriptome-wide N6-methyladenosine profiling of cotton root provides insights for salt stress tolerance - ScienceDirect