玉米是我国重要的粮食、饲料、经济及生物能源作物。干旱是导致玉米产量减少的主要自然灾害之一。玉米耐旱性是一个极其复杂的数量性状，涉及了多个特征和多个与抗逆基因相关的代谢途径的相互作用。近日，由卢艳丽教授团队与普渡大学Damon Lisch教授合作在Plant Physiology发表题为《Drought-induced circular RNAs in maize roots: separating signal from noise》的研究论文，揭示了干旱诱导玉米根系环状RNA（CircRNA）的形成及其机制。
图 玉米根系干旱应答circRNA表达调控模式图
CircRNA在动植物生长发育和胁迫应答中均发挥着重要作用。然而，它们的起源和功能，尤其是在植物中的起源和功能，很大程度上仍不清楚。本研究利用耐旱和干旱敏感自交系及其衍生的重组自交系，鉴定了在充分灌溉和干旱胁迫条件下玉米根系中8790个circRNA的表达情况。其中，干旱条件下，circRNA表达个数和表达水平均显著增加。研究发现，CircRNA表达的增强与其较长的侧翼内含子和LINE逆转录转座子的富集有关。CircRNA产生基因的反向剪切（Back Splicing）位置表观遗传修饰与典型剪接显著不同。此外，产生circRNA的基因与干旱胁迫下的玉米苗期植株存活率关联程度更高。在拟南芥中过表达转录中介复合体亚基ZmMED16所表达的circRNA（circMED16），增强了拟南芥耐旱性。研究结果为理解植物应答干旱胁迫复杂的调控机制以及表观修饰对circRNA表达调控提供了新视角。
青年教师徐洁和已毕业博士生王琦、唐鑫为论文共同第一作者，普渡大学Damon Lisch教授和卢艳丽教授为共同通讯作者，该研究得到了国家重点研发、国家自然科学基金和四川省育种攻关等项目资助。
原文链接：https://academic.oup.com/plphys/advance-article-abstract/doi/10.1093/plphys/kiae229/7658820?redirectedFrom=fulltext
