山东农业大学赵翔宇课题组发现N6-甲基腺嘌呤修饰调控早期玉米籽粒发育

N6-甲基腺嘌呤修饰（N6-methyladenosine，m6A） 是真核生物mRNA中最普遍的化学修饰。研究发现，m6A修饰可以在甲基转移酶和去甲基转移酶的催化下可逆地生成或去除，并由m6A结合蛋白识别及结合后发挥调控功能。这种动态可逆的化学修饰参与mRNA的可变剪接、出核、翻译及稳定性等多个mRNA加工代谢过程，调控转录后RNA的命运，从而影响广泛的生物学过程。玉米籽粒发育是产量形成的重要环节，然而人们对于m6A甲基化修饰是否参与玉米籽粒发育调控以及如何调控并不清楚。

近日，山东农业大学生命科学学院赵翔宇教授课题组在Plant Physiology发表了题为“N6-methyladenosine transcriptome-wide profiles of maize kernel development”的研究论文。该研究发现N6-甲基腺嘌呤修饰调控早期玉米籽粒发育。

该研究通过MeRIP-seq和RNA-seq联合分析的方法绘制了玉米籽粒早期发育（0-12 DAP）的动态RNA甲基化修饰图谱。研究发现，m6A甲基化修饰在玉米籽粒mRNA中广泛存在，集中分布在靠近密码子附近的3’-UTR区域，且包含植物特有的UGUA甲基化修饰位点。在玉米籽粒发育过程中，m6A甲基化偏好于保守性修饰低丰度普遍表达的基因，且基因的转录本丰度与其甲基化修饰水平呈负相关。该研究利用系统发育分析的方法鉴定获得了玉米中潜在的32个调控蛋白，进一步分析这些调控蛋白在籽粒早期发育过程中的基因表达模式，发现ZmALKBH1等基因的表达水平与m6A甲基化修饰水平显著相关。

综上所述，该研究构建了玉米籽粒发育早期的m6A甲基化修饰图谱，并揭示了多个时期玉米籽粒中m6A甲基化修饰的基本特征及潜在的生物学功能，为下一步深入研究m6A甲基化修饰在籽粒发育过程中的生物学功能提供重要资源，为深化人们对种子早期发育分子机理的理解提供了新的视角和参考。

山东农业大学赵翔宇教授为该论文的通讯作者，博士研究生武嘉文和郑光明为该论文的共同第一作者。山东农业大学张宪省教授和山东大学李坤朋教授参与课题工作。相关工作得到了山东省农业良种工程、国家自然科学基金和山东省泰山学者人才工程项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiae451