近日,我校林學院森林學付玉杰教授團隊在Cell子刊《 Developmental Cell 》上在線發表了題為《Nanopore RNA direct sequencing identifies that m6A modification is essential for sorbitol-controlled resistance to Alternaria alternata in apple》的研究論文,在m6A修飾增強經濟林木抵御真菌病害領域取得重大突破。

鏈格孢菌( Alternaria alternata )能兼性寄生在多種植物上,對林木生長發育以及果實品質等造成了嚴重危害。據相關研究估計,鏈格孢菌導致的葉斑病可使林木果實產量降低10%-30%,在一些嚴重發病的植物甚至可能導致絕收。通過深入研究植物對鏈格孢菌的抗病機制,為開發綠色、環保、高效的病害防控技術提供新思路和新方法,有利于保護生態環境,為鄉村振興戰略的實施提供有力支撐。
山梨醇(sorbitol)作為薔薇科木本植物中主要的光合產物和運輸碳水化合物,在調控植物對鏈格孢菌的抗性中扮演信號分子的角色,通過調控R基因NLR16的表達來發揮功能。mRNA中最常見的修飾---m6A甲基化修飾在生物體中發揮著重要的作用,包括維持mRNA穩定性、mRNA前體剪切、多腺苷酸化、mRNA運輸與翻譯起始等。但是,山梨醇信號是否影響m6A甲基化修飾,以及山梨醇介導的抗病通路中m6A甲基化修飾是否發揮中重要作用?

研究結果表明,m6A甲基轉移酶復合物成員VIR1和VIR2響應山梨醇飼喂和鏈格孢菌侵染,對WRKY79和NLR16的mRNA進行m6A甲基化修飾,通過穩定這些mRNA并提高翻譯效率,從而增強植物對鏈格孢菌的抗性。
本研究由北京林業大學和康奈爾大學的科研團隊聯合完成。北京林業大學林學院付玉杰教授、孟冬教授,康奈爾大學綜合植物科學學院園藝科Lailiang Cheng教授為通訊作者,宋治華博士和楊清博士為第一作者,董碧瑩博士、王勝杰博士、薛婧怡碩士、劉妮博士、周小苗博士、李娜碩士、Abhaya M. Dandekar教授參與了該項研究。該工作得到了“十四五”國家重點研發計劃,國家自然科學基金委重點項目、面上項目,國家資助博士后研究人員計劃B檔等項目的支持。