JXB | 河南大学综述可变剪接在植物响应非生物胁迫中的核心作用

可变剪接是生物体内一种重要的转录后调控机制。它能够使单个基因通过不同的剪接方式产生多种mRNA，进而翻译成结构和功能各异的蛋白质。这一机制不仅极大地拓展了蛋白质组的多样性，还能让生物在不依赖基因突变的情况下，更高效、更灵活地响应环境变化。近年来，研究表明可变剪接在植物中普遍存在且作用关键，尤其在植物应对逆境胁迫与适应环境的过程中发挥着重要功能，相关调控机制也已成为研究热点。

近日，河南大学陈敏教授团队在Journal of Experimental Botany在线发表了题为Alternative Splicing as a Plant Survival Toolkit: Molecular Mechanisms and Agricultural Applications in Abiotic Stress Responses的综述文章。该文系统深入地探讨了AS在植物响应非生物胁迫中的核心作用（图1），并着重展望了其在作物改良中的应用前景与方法。

图1 植物应答非生物胁迫的多层级调控网络

本文提出，可变剪接是植物整合不同胁迫信号、调控下游多重生理与分子响应的“指挥中心”，是连接逆境感知与最终适应表现的关键分子开关。文章系统综述了植物可变剪接的类型与特征，并着重阐述了其在不同作物中的独特性。基于最新研究进展，文章进一步整合并归纳了可变剪接的多层面调控网络，包括剪接过程、共转录调控及表观调控等核心环节（图1）。随后，详细总结了可变剪接参与光、温（冷/热）、盐、干旱及重金属等多种非生物胁迫响应与抵抗的分子机制。在应用层面，本文结合已报道的案例，前瞻性地探讨了可变剪接在作物改良中的应用潜力，特别指出可通过CRISPR剪接编辑、小分子药物设计等前沿方法，精准调控目标基因的剪接与表达模式，从而培育抗逆稳产作物新品种，为应对全球气候变化下的粮食安全挑战提供创新策略。

河南大学作物逆境适应与改良国家重点实验室陈敏教授和河南省科学院王伟副研究员为共同通讯作者，河南大学博士生王志尧为论文第一作者。西北农林科技大学马闯教授参加该工作。该研究得到国家自然科学基金、河南省科技研发联合基金等项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/jxb/erag052