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林木分子改良研究团队在《The Plant Journal》发文揭示lncRNA在毛果杨盐胁迫下顺式和反式调节作用
【发布日期: 2022-02-28】 【来源:国家重点实验室 】 【编辑:】 【编辑:郝璞玉】 【点击量:】

近日,国家重点实验室林木分子改良研究团队(柳参奎教授团队)在《The Plant Journal》(中科院1区,IF=6.417)发表题为“Role of lncRNAs in cis- and trans-regulatory responses to salt inPopulus trichocarpa”的研究论文。研究结果揭示了杨树中lncRNA顺式和反式调节基因表达,发现了一个在盐胁迫后期,剧烈上调表达的Ptlinc-NAC72,对其功能做了初步研究,该基因可能对植物在盐胁迫后,恢复生长方面,具有潜在的应用价值。

近年来,发现越来越多的长链非编码RNA (lncRNA)参与调控多种生物分子过程。然而,关于它们在盐胁迫下对基因表达的顺式和反式调节作用的了解仍较少。在本研究中,研究团队获得以下初步结果:(1)使用来自毛果杨叶、茎和根的27个RNA-seq 数据集,确定了2988个高置信度 lncRNA,包括1183个受到盐诱导表达。其中,301个lncRNA有可能主要通过顺式调节方式(而不是共转录方式)正调控其相邻基因。(2)共表达网络分析筛选到六个突出的盐响应模块,共有5,639个基因,包括426个lncRNA,并且这些lncRNA序列中富集了相当数量的DNA/RNA结合基序。这表明lncRNA可能通过反式调节方式调控这些盐响应模块中的远距离基因表达。(3)进一步,筛选到30个lncRNA,可能同时顺式和反式调节下游盐响应同源基因。其中,Ptlinc-NAC72,是在长期盐处理后,特异性剧烈上调表达。(4)瞬时转化实验表明Ptlinc-NAC72可以直接上调同源基因PtNAC72.A和PtNAC72.B (PtNAC72.A/B)的表达。进一步实验证明,该调节作用可能是由Ptlinc-NAC72识别PtNAC72.A/B 5' UTR中的串联元件 (GAAAAA) 介导的。(5)在功能上,过表达Ptlinc-NAC72植株表现出了过敏表型。可见,Ptlinc-NAC72负调控盐胁迫过程,结合Ptlinc-NAC72在盐胁迫后期表达的特性,推断Ptlinc-NAC72在植株适应盐胁迫后,促进植株恢复生长

该研究由林木分子改良研究团队完成,国家重点实验室为第一单位和通讯编辑单位,博士研究生叶晓雪、博士后王朔为共同第一编辑,吴文武教授、柳参奎教授为共同通讯编辑。该研究得到了国家自然基金、浙江省重点研发专项、国家重点实验室自主研究课题等项目资助。

全文链接:https://doi.org/10.1111/tpj.15714

(国家重点实验室  吴文武)

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