近日,《Plant Physiology》(中科院1区,影响因子8.34)在线发表了bwin中文刘琳和高雷课题组合作发表,题为“TRANS-ACTING SIRNA3-derived short interfering RNAs confer cleavage of mRNAs in rice”的研究论文。
植物Small RNA是一类长度为21 nt- 24 nt的小片段RNA,在植物的生长、发育、生殖以及逆境响应等过程中发挥重要的调控作用。植物TRANS-ACTING SIRNA3 (TAS3)-来源的siRNA主要包含经典的tasiR-ARF和non-tasiR-ARF siRNA,tasiR-ARF的功能在植物中是保守的,然而non-tasiR-ARF siRNA的产生和功能却是未知的。该研究通过在水稻中进行系统的分析,发现TAS3来源的siRNA中,tasiR-ARF只占全部siRNA的2%,而non-tasiR-ARF siRNA占绝大部分。进化分析显示non-tasiR-ARF siRNA 在禾本科中具有保守性,尤其在稻属植物中高度保守;利用膜结合核糖体的降解组文库及高通量测序分析,发现tasiR-ARF除了靶向经典的ARF基因以外,还同时靶向重金属胁迫的新型靶基因;此外,发现non-tasiR-ARF siRNA也具有大量潜在的靶基因,这些靶基因显著富集于化学信号刺激途径,通过创制水稻TAS3a-c突变体对这些靶基因进行了遗传分析和实验验证。
该研究系统分析了水稻TAS3来源的siRNA的起源与进化,利用膜结合核糖体降解组测序的手段鉴定了一系列新型靶基因,揭示了TAS3来源的siRNA在水稻生长发育和逆境胁迫适应中具有广泛的调控功能。
深圳大学博士研究生罗淋淋为本论文的第一作者,高雷和刘琳副教授为该论文的通讯作者,深圳大学为本论文的第一单位,该研究得到了国家重点研发计划(2019YFA0903900)和广东省创新团队(2014ZT05S078)等项目的资助。
论文链接:http://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiab452/6373381