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烟草所揭示RNA乙酰化修饰调控植物高温胁迫响应新机制

作者:焦裕冰 来源:植物保护研究中心 发布日期:2026-05-09 点击:

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RNA乙酰化修饰在植物高温胁迫响应中的关键作用,提出了ac⁴C作为表观转录组层面重要调控机制的新模式。相关研究成果发表在《分子园艺》《Molecular Horticulture》(JCR一区,IF:8.1)上。

N4-乙酰胞苷(ac⁴C)是真核生物中高度保守的RNA修饰,可提升mRNA的稳定性与翻译效率,是表观转录层面调控基因表达的重要因子。该研究绘制了番茄(Solanum lycopersicum)全转录组范围的N4-乙酰胞苷(ac⁴C)修饰图谱,显示ac⁴C修饰广泛存在于mRNA中,主要富集在翻译起始和终止区域,ac4C修饰基因在与蛋白翻译、能量代谢和应激响应相关通路上富集,揭示了ac⁴C在植物中的分布规律与功能特征。高温胁迫下,ac⁴C 修饰水平在番茄转录本中显著升高,并通过影响光合作用、热响应和细胞稳态相关基因的修饰模式,参与对高温胁迫的响应。转录组与修饰组学联合分析表明,ac⁴C修饰增强与转录水平上调同时发生,提示二者存在协调调控机制。功能实验进一步证实,沉默乙酰转移酶基因SLNAT10会显著削弱ac⁴C修饰mRNA的稳定性,导致相关基因在热胁迫下迅速降解,表明ac⁴C修饰通过稳定性调控参与植物响应热胁迫。

烟草所博士生张万红、焦裕冰博士为论文共同第一作者,杨金广研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和中国农业科学院科技创新工程等项目支持。

文章链接:https://link.springer.com/article/10.1186/s43897-025-00214-7

RNA乙酰化修饰调控植物高温胁迫响应 - 副本.jpg

图注:高温胁迫下番茄RNA中ac⁴C修饰的动态变化