科研进展

华南植物园对水稻小分子RNA功能研究取得新进展

  

  植物应对逆境胁迫过程中,蛋白二硫键异构酶催化的二硫键形成对蛋白的稳定、正确折叠以及蛋白功能的正常发挥有重要作用,并最终影响植物的抗逆性及作物产量与品质形成。水稻二硫键异构酶基因OsPDIL1;1是一个关键的二硫键异构酶基因。小分子RNA是生物体内普遍存在的一类长度在18-24nt之间的非编码RNA,是真核生物内最重要的调控因子之一。

  中科院华南植物园植物生理生化研究组夏快飞副研究员、张明永研究员等发现一个水稻特异的小分子RNA 5144-3p(osa-miR5144-3p)调控OsPDI1;1 mRNA的表达,并在水稻种子发育及生物逆境胁迫过程中起着重要调控作用。超表达OsPDIL1;1和降低表达osa-miR5144-3p使水稻对盐、高温、低温的抗性增强、种子中汞含量下降、同时使水稻种子淀粉粒更加饱满、紧促;而降低OsPDIL1;1的表达和提高osa-miR5144-3p的表达则降低了水稻对这些非生物逆境胁迫的抗性及导致水稻种子中的淀粉粒变小、松散。该研究为水稻种子品质、低汞累积的分子育种提供了重要遗传资源。

  该研究得到国家自然科学基金、广东省科技计划项目和国家重点研发计划项目的资助。相关研究成果已近期发表在国际学术期刊Plant Cell and Physiology (2018, 59(2): 331–342)上。该论文还被该《Plant Cell and Physiology》杂志选为2018年2月份Highlight论文之一。链接:https://doi.org/10.1093/pcp/pcx189 

 microRNA5144-3p调节水稻蛋白二硫键异构酶基因OsPDI1;1表达并影响种子发育及种子中汞累积示意图