近日，作物病原生物功能基因組研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)受邀在Cell Press旗下著名期刊《植物通訊》（Plant Communications）撰寫(xiě)題為《RNA modifications in plant biotic interactions》的綜述文章。論文系統(tǒng)總結(jié)了植物RNA中主要的化學(xué)修飾及最新研究進(jìn)展，重點(diǎn)闡明了m6A修飾在植物生物相互作用中扮演的重要角色，特別是在植物與病原物微生物（真菌、病毒、細(xì)菌等）以及昆蟲(chóng)相互作用中的多重作用。同時(shí)，文章還提出構(gòu)建高精準(zhǔn)度RNA表觀轉(zhuǎn)錄組單堿基分辨率圖譜，應(yīng)用以RNA修飾為靶點(diǎn)的RNA編輯技術(shù)進(jìn)行植物病蟲(chóng)害防控探索。

RNA分子上的化學(xué)修飾被統(tǒng)稱為表觀轉(zhuǎn)錄修飾，其中，N6-甲基腺苷修飾（N6-methyladenosine, m6A）是一種發(fā)生在腺苷酸第六位氮原子上的甲基化修飾。m6A修飾廣泛存在于真核生物的rRNA、tRNA和mRNA等多種RNA分子中，是mRNA中最為豐富的內(nèi)部化學(xué)修飾，在基因表達(dá)調(diào)控中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

該綜述文章著重闡述了植物中m6A與m5C修飾的相關(guān)效應(yīng)蛋白及其功能，并系統(tǒng)總結(jié)了m6A修飾在植物應(yīng)對(duì)生物脅迫中的重要作用。例如，植物病毒感染可引起寄主內(nèi)源m6A修飾的動(dòng)態(tài)變化，而m6A在不同植物病毒中的功能表現(xiàn)也各不相同。此外，m6A修飾能夠通過(guò)調(diào)控植物防御相關(guān)基因的表達(dá)，平衡植物生長(zhǎng)與免疫反應(yīng)，從而調(diào)控植物病原真菌與細(xì)菌的侵染過(guò)程。不僅如此，m6A修飾還參與調(diào)控植物對(duì)植食性昆蟲(chóng)的響應(yīng)，影響昆蟲(chóng)行為以及對(duì)殺蟲(chóng)劑的抗藥性，并在昆蟲(chóng)介導(dǎo)的植物病毒傳播中也發(fā)揮了關(guān)鍵作用。了解植物-病原物/昆蟲(chóng)在RNA表觀轉(zhuǎn)錄組層面的相互作用機(jī)制將有助于揭示植物抵御生物脅迫的整體機(jī)制，為開(kāi)發(fā)新的病蟲(chóng)害防控策略提供理論基礎(chǔ)。

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所所聘研究員葛林豪、浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院博士生潘福安為論文的共同第一作者，周雪平教授和李.方方研究員為通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金支持。

圖1. 植物中已報(bào)道的RNA修飾

圖2. 植物中RNA m6A 修飾調(diào)控途徑

圖3. RNA m6A修飾在植物與病毒互作中的功能

圖4. RNA m6A修飾在植物與非病毒微生物互作中的功能

圖5. RNA m6A修飾在植物與昆蟲(chóng)互作中的功能

論文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39722456/