学者首次发现植物环状RNA编码蛋白

华南农业大学植物保护学院周国辉教授/杨新副研究员团队在国家自然科学基金等项目的资助下，首次发现植物环状RNA编码多肽的功能，并揭示该多肽赋予水稻对多种病原物的广谱抗性。2月25日，相关成果发表于《新植物学家》（New Phytologist）。

水稻条纹花叶病毒的感染促进水稻植株中circ-WRKY9的生物合成。circ-WRKY9通过内部核糖体进入位点编码一个蛋白WRKY9-88aa。WRKY9-88aa位于细胞核内，并触发细胞死亡和防御相关基因的转录，增加活性氧的产生，从而诱导细胞死亡，最终导致水稻植株产生广谱抗性。研究团队供图

环状RNA是近年来发现的一类特殊RNA分子，在动物中已被证实与多种疾病相关，但其在植物抗病中的作用机制尚不清楚。

研究人员通过环状RNA测序和分子生物学等技术鉴定到一个由水稻基因OsWRKY9通过未知环化机制形成的环状RNA（命名为circ-WRKY9），该分子在感染水稻条纹花叶病毒的水稻中上调表达。进一步实验证实，circ-WRKY9可编码含88个氨基酸（aa）的新型多肽（命名为WRKY9-88aa）。这是植物环状RNA编码蛋白的首次发现。

进一步探究WRKY9-88aa的功能发现，WRKY9-88aa能有效抑制水稻条纹花叶病毒的侵染，并通过激活水稻防御系统，显著增强对稻瘟病、白叶枯病的抗性。其作用机制包括诱导抗病相关基因表达、触发活性氧积累等关键防御反应。

该发现不仅揭示了植物环状RNA的抗病新功能，更为设计广谱抗病作物提供了全新策略。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/nph.70018