中大新聞網(wǎng)訊（通訊員周燕飛）胚乳是水稻的重要組成成分，是水稻種子的主要食用部分。因此，胚乳的發(fā)育情況直接影響稻米的產(chǎn)量和品質(zhì)。長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNA）是一類(lèi)長(zhǎng)度超過(guò)200nt的非編碼RNA，其數(shù)量眾多，在植物生長(zhǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮重要功能；然而其在胚乳發(fā)育調(diào)控過(guò)程中的作用機(jī)制未見(jiàn)報(bào)道。
近日，中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院陳月琴教授/張玉嬋副教授課題組率先發(fā)現(xiàn)并鑒定了一個(gè)水稻胚乳發(fā)育相關(guān)的lncRNA MISSEN（MIS-SHAPEN ENDOSPERM）。功能研究顯示，超表達(dá)MISSEN導(dǎo)致胚乳發(fā)育早期胚乳胞化受阻，使種子呈“大肚子”的表型。通過(guò)進(jìn)一步的機(jī)制研究，該團(tuán)隊(duì)揭示MISSEN通過(guò)結(jié)合螺旋酶家族蛋白HeFP參與胚乳早期發(fā)育過(guò)程。他們發(fā)現(xiàn)，在正常情況下，MISSEN的表達(dá)水平，在植株授粉后由H3K27me3修飾調(diào)控并逐步減少以致最終關(guān)閉，以保證胚乳發(fā)育正常進(jìn)行；然而，當(dāng)MISSEN超表達(dá)后，MISSEN會(huì)和tubulin競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合HeFP，阻止HeFP參與胚乳發(fā)育的調(diào)控。
圖1. MISSEN調(diào)控胚乳發(fā)育的功能機(jī)制
研究成果“The parent-of-origin lncRNA MISSEN regulates rice endosperm development”于近日在Nature Communications雜志在線(xiàn)發(fā)表。陳月琴教授為通訊作者，周燕飛博士后、張玉嬋副教授和孫雨蒙博士后為并列第一作者。本研究由國(guó)家自然科學(xué)基金（91940301, U1901202, 31801082 和 32100473）、廣東省“南粵百杰”（2019JC05N394）和中山大學(xué)科研業(yè)務(wù)費(fèi)（2019JC05N394）基金支持。
陳月琴教授團(tuán)隊(duì)多年來(lái)一直致力于研究非編碼RNA調(diào)控水稻性狀的功能機(jī)制，揭示了一批調(diào)控水稻育性、發(fā)育和產(chǎn)量等性狀的非編碼RNA。今年還報(bào)道了一類(lèi)小分子RNA phasiRNA及其結(jié)合蛋白在花粉發(fā)育調(diào)控中的作用（The Plant Cell, 2021）。
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