Plant Physiol | 山东师范大学隋娜团队揭示高粱m6A修饰水平变化调控高粱耐盐性的新机制

N6-methyladenosine（m6A） 是真核生物中重要的表观遗传调控途径，在多个水平上影响基因表达。最近的研究表明，m6A修饰水平变化是调节植物发育和胁迫耐受性的关键且广泛的转录后调控途径。m6A修饰水平的动态变化主要依赖于m6A writers和erasers的协调活动。

高粱作为一种C4作物，具生长速度快、高产及耐盐碱等特点，可为多种农业生态系统提供食物、饲料、纤维和燃料，也是研究作物抗盐的典型材料。已有的研究表明，基因表达差异是影响不同耐盐性高粱品种产生耐盐性差异的重要因素，然而缺乏表观转录层面的调控机制解析。

近日，山东师范大学生命科学学院隋娜教授课题组在Plant Physiology发表了题为“An mRNA methylase and demethylase regulate sorghum salt tolerance by mediating N6-methyladenosine modification”的研究论文，揭示了高粱m6A修饰水平变化调控高粱耐盐性作用机制。

本研究以高粱为研究对象，首先筛选到调控盐胁迫下高粱中总体m6A修饰水平升高的writers成员SbMTA，并通过基因敲除和过表达的方式验证了其在调控高粱生长发育及耐盐性方面的重要作用。同时进一步生成了由erasers成员SbALKBH10B过表达介导的总体m6A修饰水平降低的高粱株系，从正反两面探究了总体m6A修饰水平升高和降低对高粱耐盐性的影响，以此为基础进一步筛选由m6A修饰水平变化调控的靶标基因。

图1. SbMTA介导高粱m6A修饰特征改变

不同m6A修饰水平背景高粱比较分析发现，SbMTA和SbALKBH10B介导的m6A修饰变化通过调控盐胁迫下ABA信号通路和生长相关基因的稳定性和表达水平调控高粱耐盐性。

综上所述，该研究揭示了m6A修饰与高粱耐盐性之间的复杂关系，为特定转录本上的m6A修饰水平如何调控高粱耐盐性的调控机制提供了新的见解。

图2 m6A修饰水平调控mRNA稳定性

图3. SbMTA和SbALKBH10B介导m6A调控高粱盐胁迫响应示意图

山东师范大学生命科学学院隋娜教授为该论文的通讯作者，已毕业博士郑洪祥（现为临沂大学生命科学学院青年教师）为论文第一作者。山东师范大学青年教师吴凤慧、张芳凝、王雪梅、博士研究生李思敏、已毕业硕士党莹莹、高银萍也参与了本研究。山东师范大学宋杰教授、杜希华教授、中国科学院新疆生态与地理研究所王雷研究员对本研究提供了指导意见。该研究得到国家自然科学研究基金、国家重点研发计划和泰山学者项目的支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiae529