中国农业科学院烟草所揭示 RNA ac4C 修饰通过相分离调控植物耐热性的分子机制
重大科研突破，揭示新机制，为作物耐热育种提供新靶点，信源权威，但时效性稍差。
中国农业科学院烟草研究所烟草病虫害绿色防控创新团队揭示表观转录组修饰在植物胁迫响应中的重要作用,首次揭示 RNA N4-乙酰胞苷(ac⁴C)修饰通过调控生物大分子相分离参与植物耐热应答的全新机制。NbNAT10 敲除突变体幼苗热胁迫后存活率仅 6%,低于野生型的 44%。研究为作物抗高温分子育种提供新靶点,论文发表于《分子植物》(Molecular Plant)。
近日，中国农业科学院烟草研究所烟草病虫害绿色防控创新团队揭示表观转录组修饰在植物胁迫响应中的重要作用。相关研究成果发表在植物科学顶级期刊《分子植物（Molecular Plant）》（JCR Q1 / IF= 32.7）上。该研究首次揭示了RNA N4-乙酰胞苷（ac⁴C）修饰通过调控生物大分子相分离参与植物耐热应答的全新机制，为作物抗高温分子育种提供了全新的靶点和理论支撑。
全球变暖导致极端高温事件频发，严重威胁作物产量与全球粮食安全。研究揭示RNA ac⁴C修饰通过调控液-液相分离参与植物耐热应答的分子机制。N-乙酰转移酶NAT10与多聚腺苷酸结合蛋白PABP互作，选择性将携带ac⁴C修饰的解毒功能相关mRNA招募至热胁迫诱导形成的胁迫颗粒中，避免其在高温下降解。实验表明，NbNAT10敲除突变体幼苗热胁迫后存活率仅6%，低于野生型的44%，表明NbNAT10为耐热正调控因子。多组学分析鉴定272个同时携带ac⁴C修饰、结合PABP且富集于胁迫颗粒的转录本，主要富集于解毒与胁迫应答通路。该研究将RNA ac⁴C修饰与相分离调控胁迫响应建立直接联系，为作物耐热性遗传改良提供全新分子靶点，对提升高温环境下作物产量稳定性具有重要理论价值。
烟草所博士生张万红、博士生卜沿宵、助理研究员焦裕冰为本论文第一作者，杨金广研究员为通讯作者。本研究获得国家自然科学基金及中国农业科学院创新工程等项目的资助。