Plant Journal | 中棉所杨作仁/河北农大张艳联合揭示m6A甲基化修饰调控棉花纤维伸长新机制
2023/5/17 10:07:37 阅读：90 发布者：
棉花是天然纺织纤维的重要来源，棉纤维细胞是植物中最长的单细胞之一，是研究细胞伸长的理想模型。N6-甲基腺苷（m6A）是真核生物mRNA中最丰富的修饰形式，在植物的生长发育和非生物胁迫抗性等过程中发挥着重要作用。之前的研究表明，番茄果实膨大过程中相关基因的m6A富集程度和转录水平升高，证明m6A甲基化参与调节番茄果实的生长发育（Hu et al., 2022）。拟南芥中去甲基化酶ALKBH10B通过去除FT、SPL3和SPL9的m6A修饰增强这些转录物的稳定性，进而影响拟南芥花器官的发育（Duan et al., 2017）。棉花中去甲基化酶GhALKBH10B通过介导ABA和Ca2+信号传导途径中的重要基因的去m6A甲基化修饰调控棉花干旱应答及抗旱性机制（Li et al., 2023）。然而，m6A甲基化在调节纤维伸长中的作用尚无相关报道。
近日，中国农业科学院棉花研究所杨作仁研究员与河北农业大学张艳教授团队在The Plant Journal在线发表了题为N6-methyladenosine mRNA modification regulates transcripts stability associated with cotton fiber elongation 的研究论文，揭示了m6A甲基化调控纤维伸长的分子机制。
该研究利用m6A甲基化组和转录组联合分析的手段，对短纤维突变体Ligon lintless-2（Li2）和野生型（WT）的棉纤维进行研究，构建了陆地棉纤维m6A甲基化图谱，发现m6A甲基化可以影响纤维伸长相关基因及转录因子的mRNA稳定性，其中，棉纤维伸长相关转录因子GhMYB44的m6A甲基化修饰程度在两种材料中差异显著。因此，为进一步验证GhMYB44在棉纤维伸长中的功能，研究团队创制了GhMYB44过表达和RNAi沉默棉花材料。发现GhMYB44的过表达抑制了棉纤维伸长，而沉默GhMYB44后纤维长度增加，表明GhMYB44负向调控棉纤维伸长。
综上所诉，该研究揭示了m6A甲基化通过影响mRNA的稳定性来调节纤维发育相关基因的表达，最终影响棉纤维伸长的分子机制（图1）。
图1：m6A甲基化影响纤维伸长的工作模型
中棉所杨作仁研究员和河北农业大学张艳教授为该论文共同通讯作者。中棉所与河北农业大学联合培养硕士研究生邢坤、郑州大学农学院刘钊助理研究员为该论文共同第一作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金的资助。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.16274
图文来源： BioArt植物公众号
转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号
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