两篇New Phytologist | 山东农业大学杜远鹏/高振团队揭示葡萄circRNA的形成和抗盐功能机制

摘要:葡萄作为重要的水果和酿酒原料,是世界最古老的果树树种之一。葡萄属较耐盐碱的果树,在盐碱地开发中具有极高的推广价值。另外,葡萄设施化栽培的大趋势下,不合理施肥及灌溉造成的土壤盐渍化问题日趋显著。因此,解析葡萄响应盐碱胁迫的分子调控网络,对耐盐育种改良具有重要意义

葡萄作为重要的水果和酿酒原料,是世界最古老的果树树种之一。葡萄属较耐盐碱的果树,在盐碱地开发中具有极高的推广价值。另外,葡萄设施化栽培的大趋势下,不合理施肥及灌溉造成的土壤盐渍化问题日趋显著。因此,解析葡萄响应盐碱胁迫的分子调控网络,对耐盐育种改良具有重要意义。circRNA作为植物新星RNA分子备受关注,与传统的线性mRNA不同,circRNA通过反向剪接以共价键形成闭环结构,不受RNA外切酶影响,不易降解。动物中已有大量报道证明circRNA在各种生命活动中发挥非常重要的作用,目前已实现由理论研究向应用研究的转化。但是,植物中circRNA的形成机制、超表达载体研发及功能机制研究滞缓,制约了对其开发利用。

山东农业大学杜远鹏/高振团队以“Vv-circSIZ1 mediated by pre-mRNA processing machinery contributes to salt tolerance“和”The antisense circRNA VvcircABH controls salt tolerance and the brassinosteroid signaling response by suppressing cognate mRNA splicing in grape”为题在New Phytologist杂志上发表了两篇研究论文。两项研究结果拓宽了对植物circRNA的认知,并为葡萄抗性遗传改良提供了新途径和新靶点。团队针对葡萄circRNA的研究成果已相继发表在《New Phytologist》、《Plant Physiology》、《生物技术通报》等期刊,授权国家发明专利4件、国际发明专利1件,研发的circRNA超表达载体被国内多个实验室使用。

在植物中首次明确circRNA的形成依赖于经典剪接体,研发了circRNA高效超表达载体,解析了Vv-circSIZ1通过吸附miR3631上调其靶基因VHac1表达正调控葡萄抗盐性的分子机制。

在植物中首次明确天然反义circRNA具有生物学功能,解析了反义circRNA VvcircABH通过抑制亲本基因VvABH前体RNA的剪接调控油菜素内酯信号通路进而影响葡萄抗盐性的分子机制。

山东农业大学杜远鹏/高振团队主要开展葡萄生态逆境抗性机制研究及抗逆栽培技术研发工作。发表论文一百五十余篇。授权发明专利13件、实用新型3件。编著《葡萄新品种及配套栽培技术》和《防治葡萄根瘤蚜》。培育抗寒抗盐碱葡萄砧木、红肉优质葡萄新品种多个。制定葡萄栽培种植技术规程3项。培育SA15葡萄砧木及配套栽培技术的推广应用解决了葡萄抽干产业难题。获山东省农业科技转化促进会科技兴农奖-优秀项目一等奖、教育部高等学校科学技术优秀成果二等奖、山东省高等学校科学技术奖三等奖。

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来源:荷花科学池

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