福建农林大学顾连峰课题组揭示m6A去甲基化酶ALKBH9调控毛竹生物胁迫响应的新机制

毛竹是全球重要的林木资源之一，具有独特的生长速度，在毛竹的生长发育中，表观遗传修饰起着重要的调控作用。N6-甲基腺苷（m6A）修饰，作为RNA修饰中最丰富的类型，影响着植物的各个生理过程。m6A去甲基化酶（m6A eraser）可擦除转录本上的m6A修饰，并通过影响mRNA的稳定性、翻译效率等参与植物的生长发育和应激响应。目前关于m6A修饰的报道主要集中在模式植物，对于毛竹中m6A修饰的研究则相对匮乏。

近日，福建农林大学海峡联合研究院顾连峰课题组在

Plant Physiology

HyperTRIBE

mapping of the RNA m

6

A demethylase ALKBH9 binding sites in bamboo reveals its role in plant defense

该研究鉴定了毛竹的m6A去甲基化酶PheALKBH9，证实了其擦除m6A修饰的功能，并发现PheALKBH9 调控植物对生物胁迫的响应。为揭示其调控机制，该研究通过HyperTRIBE (Targets of RNA-binding proteins Identified By Editing)技术 （图1），将RNA编辑酶（ADARcdE488Q）与PheALKBH9的C端进行融合，在过表达材料中根据RNA上腺苷（A）转变为肌苷（I）的编辑事件，揭示了PheALKBH9在毛竹和水稻中结合的靶标RNA，并发现在禾本科中存在一定的保守性。PheALKBH9可直接结合 CAF1G和PABPC1及PABPC2的转录本，解释了PheALKBH9过表达所导致的poly(A)尾巴长度变化原因。特别是发现PheALKBH9可与抗病相关基因Perox4的转录本结合，并去除其m6A修饰，提升Perox4的基因表达与蛋白表达，从而影响生物胁迫（图1）。

综上，该本研究揭示了毛竹m6A去甲基化酶PheALKBH9在植物响应生物胁迫过程中的关键作用，为利用毛竹m6A修饰功能基因进行禾本科植物的遗传改良提供了重要的理论依据。

图1 通过HyperTRIBE鉴定PheALKBH9直接结合位点并揭示其调控胁迫响应机制

海峡联合研究院顾连峰教授为论文通讯作者，福建农林大学林学院已毕业博士生王慧慧和王汇源为论文共同第一作者。林学院已毕业硕士生李涂和、金炎冬；海峡联合研究院赵良真、张航晓、柏文婷；山东农业大学钟灶发与福建农林大学郑华坤老师也参与了本项目。该研究得到了十四五国家重点研发项目、国家自然科学基金面上项目和福建农林大学林学一流培优学科群建设项目的支持。

https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf457