位置:
学术进展2024年6月，韩生成课题组在International Journal of Molecular Sciences（IF：5.6）发表题为“Long noncoding RNAs in response to hyperosmolarity stress, but not salt stress, were mainly enriched in the rice roots”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硕士研究生生庞艳荣和博士研究生郑凯峰为共同第一作者，北京师范大学生命科学学院韩生成教授与青海师范大学乔枫教授为共同通讯作者。
水稻作为我国主要粮食作物之一，生长过程中不断受到包括冷、热、营养缺乏、干旱、盐或重金属毒害在内的非生物胁迫影响。渗透和盐胁迫作为两种主要的非生物胁迫严重影响水稻生长及籽粒产量与质量。随着高通量测序的普及对转录组数据的深度挖掘，一系列长链非编码RNAs（lncRNAs）独特的生物学特性和功能被鉴定。然而，lncRNAs在水稻高渗和盐胁迫下的表达及响应机制，尤其是有高渗门控钙离子通道OSCA参与的表达调控机制目前尚不清楚。另外，植物地上及地下部分对同一胁迫的lncRNA响应机制也未见报道。本项研究通过高通量测序及转录水平的关联分析，对水稻WT和ososca1.1幼苗地上和地下部分高渗和盐胁迫诱导的lncRNAs进行了鉴定和表征。研究发现，高渗胁迫下根中OsOSCA1.1相关的lncRNAs转录水平显著提高。有趣的是，相比于蛋白质编码基因（PCGs），根系中的lncRNAs表达对高渗胁迫比盐胁迫更敏感。进一步的共表达网络分析揭示了根中OsOSCA1.1 相关的lncRNAs与反式调控靶基因间的作用关系及其介导的高渗响应机制，而其潜在顺式调控靶基因则发现与转录调控和信号转导相关。同时，本研究还发现了一个基序保守并受高渗激活的lncRNA（OSlncRNA），推测了其在水稻中的起源和进化史。综上，本研究为理解水稻根系的高渗胁迫感知提供了一个新的全局视角，这有助于解码植物感知和适应非生物胁迫环境的复杂分子网络，并为进一步研究lncRNA在植物耐旱中的潜在功能提供了理论依据，有望为水稻耐旱分子育种提供新的遗传资源。
该研究受国家自然科学基金（32270346）与青海省“昆仑英才·高端创新创业人才”计划等的资助。