近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院馬鋒旺教授團(tuán)隊(duì)在植物學(xué)領(lǐng)域知名期刊《Plant Biotechnology Journal》在線發(fā)表了題為《The m6A reader MhYTP2 regulates MdMLO19 mRNA stability and antioxidant genes translation efficiency conferring powdery mildew resistance in apple》的研究論文。該研究首次報(bào)道了蘋果中的m6A閱讀蛋白MhYTP2，并揭示了其調(diào)控蘋果白粉病抗性的分子機(jī)制。博士研究生郭甜麗和劉長海副教授為論文共同第一作者，馬鋒旺教授為論文通訊作者。
白粉病（Powdery mildew）是蘋果（Malus×domestica Borkh.）上的一種嚴(yán)重真菌病害，主要為害蘋果幼嫩的綠色組織，受感染的葉片會起皺、卷曲并過早脫落，影響蘋果果實(shí)發(fā)育和品質(zhì)，降低果實(shí)產(chǎn)量和市場價(jià)值，而目前關(guān)于蘋果白粉病抗性基因的挖掘工作開展較少。
研究人員前期獲得了RNA結(jié)合蛋白MhYTP2超表達(dá)轉(zhuǎn)基因蘋果植株，發(fā)現(xiàn)該轉(zhuǎn)基因植株具有明顯的白粉病抗性。鑒于MhYTP2蛋白具有YTH結(jié)構(gòu)域，其與擬南芥中已報(bào)道的m6A閱讀蛋白ECT2具有高同源性，研究人員首先證明了蘋果MhYTP2同樣具有m6A結(jié)合功能；其次，發(fā)現(xiàn)MhYTP2的超表達(dá)會改變m6A甲基化酶和去甲基化酶相關(guān)基因的表達(dá)。通過開展m6A-seq，發(fā)現(xiàn)MhYTP2過表達(dá)提高了一批mRNA的m6A修飾水平和翻譯效率。同時(shí)，外顯子區(qū)域的m6A修飾改變可能與mRNA的穩(wěn)定性呈負(fù)相關(guān)，而非翻譯區(qū)（UTR）的m6A變化與mRNA的豐度呈正相關(guān)。此外，MhYTP2能夠與含m6A修飾白粉病感病基因MdMLO19和MdMLO19-X1的mRNAs結(jié)合，并加速其降解；MhYTP2還能夠結(jié)合谷氨酸脫氫酶1基因MdGDH1L的mRNA，并提高其翻譯效率，增加蛋白積累，提高轉(zhuǎn)基因植株的抗氧化能力。綜上所述，該研究揭示了蘋果m6A基因譜、MhYTP2對m6A基因譜的影響以及m6A在調(diào)控蘋果白粉病感病基因MdMLO19 mRNA穩(wěn)定性和抗氧化相關(guān)基因翻譯效率中的作用。
image.png
該研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、陜西省科技重大專項(xiàng)、國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)和中國博士后科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13733
日期：2021-10-29
白粉病（Powdery mildew）是蘋果（Malus×domestica Borkh.）上的一種嚴(yán)重真菌病害，主要為害蘋果幼嫩的綠色組織，受感染的葉片會起皺、卷曲并過早脫落，影響蘋果果實(shí)發(fā)育和品質(zhì)，降低果實(shí)產(chǎn)量和市場價(jià)值，而目前關(guān)于蘋果白粉病抗性基因的挖掘工作開展較少。
研究人員前期獲得了RNA結(jié)合蛋白MhYTP2超表達(dá)轉(zhuǎn)基因蘋果植株，發(fā)現(xiàn)該轉(zhuǎn)基因植株具有明顯的白粉病抗性。鑒于MhYTP2蛋白具有YTH結(jié)構(gòu)域，其與擬南芥中已報(bào)道的m6A閱讀蛋白ECT2具有高同源性，研究人員首先證明了蘋果MhYTP2同樣具有m6A結(jié)合功能；其次，發(fā)現(xiàn)MhYTP2的超表達(dá)會改變m6A甲基化酶和去甲基化酶相關(guān)基因的表達(dá)。通過開展m6A-seq，發(fā)現(xiàn)MhYTP2過表達(dá)提高了一批mRNA的m6A修飾水平和翻譯效率。同時(shí)，外顯子區(qū)域的m6A修飾改變可能與mRNA的穩(wěn)定性呈負(fù)相關(guān)，而非翻譯區(qū)（UTR）的m6A變化與mRNA的豐度呈正相關(guān)。此外，MhYTP2能夠與含m6A修飾白粉病感病基因MdMLO19和MdMLO19-X1的mRNAs結(jié)合，并加速其降解；MhYTP2還能夠結(jié)合谷氨酸脫氫酶1基因MdGDH1L的mRNA，并提高其翻譯效率，增加蛋白積累，提高轉(zhuǎn)基因植株的抗氧化能力。綜上所述，該研究揭示了蘋果m6A基因譜、MhYTP2對m6A基因譜的影響以及m6A在調(diào)控蘋果白粉病感病基因MdMLO19 mRNA穩(wěn)定性和抗氧化相關(guān)基因翻譯效率中的作用。
image.png
該研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、陜西省科技重大專項(xiàng)、國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)和中國博士后科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13733
日期：2021-10-29
