跨学科合作将成为解码植物表观转录组的加速器

　　近日，中国热带农业科学院热带生物技术研究所教授吕培涛在《生物技术通报（英文）》（aBIOTECH）发表了综述论文。文章系统阐述了RNA修饰在植物生命活动中的调控作用，深入解析了N6—甲基腺苷（m6A）等修饰对植物发育及果实成熟的分子机制。

　　真核生物RNA上存在170多种化学修饰，形成动态可逆的“表观转录组密码”。这些修饰通过“写入酶”（writer）、“擦除酶”（eraser）和“识别蛋白”（reader）精确调控RNA代谢全过程。在哺乳动物中，RNA修饰已被证实参与调控胚胎发育、免疫系统发育以及疾病和肿瘤进展等多个重要生物学过程。然而，与动物领域相比，植物RNA修饰研究仍处于起步阶段，其分子机制和生物学功能亟待系统解析。深入探究植物RNA修饰调控网络，不仅有助于完善基因表达调控理论，更能为作物品质改良和精准育种提供全新靶点。

　　真核生物RNA上的化学修饰通过动态调控RNA的稳定性、剪切、运输及翻译效率，精准参与植物生长发育与环境响应过程。文章主要包括两方面内容：RNA修饰在植物生长发育和环境响应的调控机制；RNA修饰在果实发育和成熟中的调控机制。

　　作为当前研究最深入的RNA修饰之一，m6A通过写入酶、擦除酶和识别蛋白的协同作用，形成动态调控网络，贯穿植物整个生命周期。研究表明，m6A修饰在胚胎发育、花期调控、抗病抗逆等关键过程中发挥不可替代的作用。在园艺作物中，番茄、猕猴桃、草莓等果实的发育与成熟进程，同样受到m6A修饰的精密调控。

　　除了m6A修饰外，文章还系统梳理了其他RNA修饰的调控机制及其在植物生长发育中的作用，如m5C修饰通过影响mRNA的运输和翻译参与调控水稻耐高温响应；ac4C修饰在番茄果实成熟和水稻抗病中发挥独特作用。

　　随着技术发展，表观转录组学已实现单碱基精度的修饰检测。结合基因编辑等工具，研究人员未来有望通过精准操纵RNA修饰，培育优良品种。文章同时强调，跨学科合作（涵盖生物学、化学、计算机科学等）将成为解码植物表观转录组的“加速器”，为实现“智能设计”，推动可持续农业发展提供关键支撑。

　　吕培涛、芝加哥大学博士李浩轩和香港中文大学教授王冠群为该论文通讯作者，福建农林大学园艺学院李天相和黄俊媚为论文第一作者。研究得到了国家自然科学基金，热带作物生物育种全国重点实验室项目以及热科院高层次引进人才项目的资助。