中国热科院研究揭示了木薯lncRNA调控干旱逆境响应的分子机制

　　中国热科院生物所功能基因研究团队在木薯干旱逆境适应机制研究方面取得新进展，研究明确了一个新的调控木薯干旱逆境适应的关键长链非编码RNA（lncRNA），确定了该lncRNA介导木薯响应干旱逆境的机制，为培育抗逆木薯新种质提供了新的基因资源和理论支撑。

 

　　木薯（Manihot esculenta）储藏根富含淀粉，是全球热带、亚热带地区近8亿人粮食的主要来源。在我国，木薯主要用途是食用、饲用和工业上开发利用。lncRNA是生物界广泛存在的一种非编码RNA。在高等植物中，lncRNA是重要的抗逆调节因子，能够调节植物基因表达、次生代谢物合成及代谢，提高植物逆境耐受力。然而，目前尚未有关于lncRNA在木薯干旱胁迫中的功能研究。

 

　　研究团队发现在木薯植株中表达DROUGHT-INDUCED INTERGENIC lncRNA （DIR）能够提高植株耐旱性。深入研究发现，DIR可通过提高渗透保护物质（如脯氨酸）的积累和改变干旱逆境响应基因的表达，提高木薯干旱耐受性。此外，研究还发现DIR可招募信使RNA（mRNA）核外转运以及蛋白质质量控制（Protein quality control）途径相关的蛋白，表明DIR与mRNA转运、蛋白质代谢过程密切相关。

 

　　相关研究结果以“A novel long non-coding RNA, DIR, increases drought tolerance in cassava by modifying stress-related gene expression”为题发表在JCR一区期刊Journal of Integrative Agriculture。我院已毕业硕士董世满为论文第一作者，生物所功能基因研究团队彭明研究员、廖文彬研究员、李淑霞副研究员、广西农业科学院经济作物研究所严华兵研究员为论文的共同通讯作者。李淑霞副研究员长期从事植物应答非生物胁迫的分子机制研究，先后挖掘了多个低温、干旱相关的重要lncRNA，为下一步创制抗逆木薯新种质提供了重要理论参考。该研究得到了国家重点研发计划及中央级公益性科研院所基本科研业务费等项目的支持。

 

　　论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jia.2022.07.022