草莓通过调节ABA途径的方式影响果实成熟
近日，中国科学院植物研究所研究员秦国政团队发现，RNA甲基化（m6A）修饰在不同类型果实的成熟调控中均发挥重要作用，但是作用机制有所不同。在番茄果实中，m6A修饰主要通过反馈调控DNA甲基化来发挥作用，而在草莓果实中，m6A修饰则通过调节ABA途径的方式影响果实成熟，这为阐明果实成熟调控网络提供了新视角。相关研究成果发表于《基因组生物学》。
果实中富含的营养成分是人类膳食结构的重要组成部分，对人体健康不可或缺。果实品质在成熟过程中逐渐形成，受到精确调控。解析果实成熟调控机制，将为果实品质改良和新品种选育提供理论基础。
根据不同成熟机制，果实可分为呼吸跃变型（如番茄、苹果、香蕉）和非呼吸跃变型（如草莓、葡萄、柑橘）。植物激素乙烯在呼吸跃变型果实的成熟调控中发挥关键作用，而脱落酸（ABA）则参与非呼吸跃变型果实成熟调控。 此前，秦国政团队已经发现，m6A修饰参与呼吸跃变型果实番茄的成熟调控。然而，m6A在非呼吸跃变型果实成熟调控中的功能仍不清楚。
为此，研究人员比较了不同成熟阶段草莓果实的m6A甲基组，发现m6A修饰在草莓果实成熟过程中呈现动态变化。与番茄果实类似，草莓果实中m6A修饰可富集在终止密码子和3’UTR区域，且与基因表达呈负相关。而与番茄果实不同的是，草莓中m6A修饰还可大量富集于CDS区域，尤其在成熟启动以后，该区域的m6A修饰整体上与基因表达呈正相关。差异m6A甲基组分析表明，ABA合成基因NCED5及信号转导基因ABAR和AREB1的m6A水平在草莓果实成熟过程中显著升高，m6A修饰可提高NCED5和AREB1的mRNA稳定性，并促进ABAR的翻译效率。
进一步研究发现，m6A甲基转移酶MTA和MTB正调控草莓果实成熟，且MTA在NCED5，ABAR和AREB1的m6A修饰中发挥重要作用。值得一提的是，在番茄果实中，m6A修饰可调节DNA去甲基酶基因的稳定性，而在草莓果实中，DNA去甲基酶基因却不受m6A调控，说明m6A修饰通过不同的方式影响番茄和草莓果实成熟。
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项目成果
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