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【科研新进展】(211)园艺学院马锋旺教授团队在RNA结合蛋白MhYTP2调控苹果白粉病抗性分子机制研究方面取得新进展

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近日,园艺学院马锋旺教授团队在植物学领域知名期刊《Plant Biotechnology Journal》在线发表了题为《The m6A reader MhYTP2 regulates MdMLO19   mRNA stability and antioxidant genes translation efficiency conferring   powdery mildew resistance in apple》的研究论文。该研究首次报道了苹果中的m6A阅读蛋白MhYTP2,并揭示了其调控苹果白粉病抗性的分子机制。博士研究生郭甜丽和刘长海副教授为论文共同第一作者,马锋旺教授为论文通讯作者。

白粉病(Powdery mildew)是苹果(Malus×domestica Borkh.)上的一种严重真菌病害,主要为害苹果幼嫩的绿色组织,受感染的叶片会起皱、卷曲并过早脱落,影响苹果果实发育和品质,降低果实产量和市场价值,而目前关于苹果白粉病抗性基因的挖掘工作开展较少。

研究人员前期获得了RNA结合蛋白MhYTP2超表达转基因苹果植株,发现该转基因植株具有明显的白粉病抗性。鉴于MhYTP2蛋白具有YTH结构域,其与拟南芥中已报道的m6A阅读蛋白ECT2具有高同源性,研究人员首先证明了苹果MhYTP2同样具有m6A结合功能;其次,发现MhYTP2的超表达会改变m6A甲基化酶和去甲基化酶相关基因的表达。通过开展m6A-seq,发现MhYTP2过表达提高了一批mRNA的m6A修饰水平和翻译效率。同时,外显子区域的m6A修饰改变可能与mRNA的稳定性呈负相关,而非翻译区(UTR)的m6A变化与mRNA的丰度呈正相关。此外,MhYTP2能够与含m6A修饰白粉病感病基因MdMLO19和MdMLO19-X1的mRNAs结合,并加速其降解;MhYTP2还能够结合谷氨酸脱氢酶1基因MdGDH1L的mRNA,并提高其翻译效率,增加蛋白积累,提高转基因植株的抗氧化能力。综上所述,该研究揭示了苹果m6A基因谱、MhYTP2对m6A基因谱的影响以及m6A在调控苹果白粉病感病基因MdMLO19 mRNA稳定性和抗氧化相关基因翻译效率中的作用。

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该研究工作得到国家重点研发计划、陕西省科技重大专项、国家现代农业产业技术体系、中央高校基本科研业务费和中国博士后科学基金等项目资助。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13733


编辑:张晴

终审:徐海