抗性基因资源与分子发育北京市重点实验室

      2022年12月8日，韩生成教授课题组在International Journal of Molecular Sciences（IF：6.208）发表题为“Systematic Identification of Methyl Jasmonate-Responsive Long Noncoding RNAs and Their Nearby Coding Genes Unveils Their Potential Defence Roles in Tobacco BY-2 Cells”的研究性文章。抗性基因资源与分子发育北京市重点实验室直博生郑凯峰为第一作者，韩生成教授为通讯作者。

      长链非编码RNA（Long non-coding RNAs，lncRNAs）广泛分布于各种生物中，并在植物生长、发育和对刺激的防御中起着关键作用。茉莉素（MeJA）是一直以来受到人们关注的一种明星植物激素，它介导植物逆境胁迫并调控次生代谢物合成等过程。然而，在烟草（Nicotiana tabacum）Bright Yellow-2（BY-2）细胞中，目前还没有任何工作报道MeJA对lncRNAs表达调控机制的研究，而且lncRNA在烟草植株抗虫中的作用也难以确定。基于烟草BY-2细胞转录组和生物信息学方法，这项工作系统鉴定了7848个lncRNAs，其中629个差异表达的lncRNAs被认定为MeJA响应lncRNA基因。同源比对结果指出，BY-2细胞中的lncRNAs在烟草属中具有很强的种属特异性。对顺式（cis-）调节的lncRNAs和它们的靶基因进行综合分析后，发现上调的lncRNAs构成了MeJA响应lncRNAs的主要部分，并且上调和下调的潜在靶基因呈现出不同的生物功能和代谢模式。此外，一些生物与非生物胁迫响应相关lncRNAs可能通过茉莉素以及防御相关的顺式调控元件参与植物防御和抗逆性。值得注意的是，一些MeJA响应 lncRNA的靶基因与喹啉酸磷酸核苷转移酶、脂氧酶和蛋白酶抑制剂等有关，它们有助于烟碱的合成与抗病抗虫，这暗示MeJA响应lncRNA基因通过调控BY-2细胞中的潜在靶基因进一步调节烟碱的生物合成和抗病性。本研究结果为烟草中尼古丁含量和植物防御的基因工程提供了更多的靶标和遗传基因资源。

      该研究受国家自然科学基金（32270346）、云南省烟草农业科学研究院（YNTC-2018530000241001）资助。

      全文链接：https://doi.org/10.3390/ijms232415568

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