近日,农学院张猛教授团队在《Plant Physiology》在线发表了题为 “Global identification of lncRNA in Brassicaceae reveals the regulation of WRINKLED1 by long non-coding RNA” 的研究论文。该研究鉴定到调控油脂核心转录因子WRINKLED1 (WRI1)的两个反义长链非编码RNA,揭示了十字花科植物种子油脂合成的非编码调控新机制。我校农学院已毕业博士研究生乔朋放为论文第一作者,张猛教授为论文通讯作者。

WRINKLED1是调控植物脂肪酸从头合成与种子油脂积累的核心转录因子,是油料作物遗传改良的关键靶标。目前学界对WRINKLED1的调控研究多聚焦于蛋白编码层面的转录网络与翻译后修饰,其非编码RNA层面的调控机制仍属研究空白。
该研究整合拟南芥、甘蓝型油菜、亚麻荠3种十字花科植物共660份链特异性转录组数据,经严格质控筛选,系统鉴定出高可信度lncRNA集合,解析了十字花科lncRNA的分类、进化保守性与表达特征。在此基础上,研究筛选得到两条与WRI1表达高度协同的反义lncRNA WAS1、WAS2,二者在种子发育中期与WRINKLED1呈现一致的表达模式。功能试验结果表明,敲低WAS1/WAS2会显著下调WRI1表达、降低种子脂肪酸含量。种子特异性过表达和β-雌二醇诱导表达WAS1则可显著上调WRI1表达水平并促进油脂积累,进一步证实WAS1可脱离原生基因组位点发挥功能,以反式作用方式调控WRI1,拓展了植物基因内反义lncRNA的作用模式认知。该研究完善了WRI1的多层级转录调控网络,丰富了植物油脂合成的非编码调控理论,为油料作物含油量分子改良提供了新型非编码作用靶点。
该研究得到国家自然科学基金(32171837)等项目的资助。
原文链接:https://academic.oup.com/plphys/article-abstract/201/3/kiag480/8747661