草莓通過調節ABA途徑的方式影響果實成熟

　　近日，中國科學院植物研究所研究員秦國政團隊發現，RNA甲基化（m⁶A）修飾在不同類型果實的成熟調控中均發揮重要作用，但是作用機制有所不同。在番茄果實中，m⁶A修飾主要通過反饋調控DNA甲基化來發揮作用，而在草莓果實中，m6A修飾則通過調節ABA途徑的方式影響果實成熟，這為闡明果實成熟調控網絡提供了新視角。相關研究成果發表于《基因組生物學》。

　　果實中富含的營養成分是人類膳食結構的重要組成部分，對人體健康不可或缺。果實品質在成熟過程中逐漸形成，受到精確調控。解析果實成熟調控機制，將為果實品質改良和新品種選育提供理論基礎。

　　根據不同成熟機制，果實可分為呼吸躍變型（如番茄、蘋果、香蕉）和非呼吸躍變型（如草莓、葡萄、柑橘）。植物激素乙烯在呼吸躍變型果實的成熟調控中發揮關鍵作用，而脫落酸（ABA）則參與非呼吸躍變型果實成熟調控。 此前，秦國政團隊已經發現，m6A修飾參與呼吸躍變型果實番茄的成熟調控。然而，m⁶A在非呼吸躍變型果實成熟調控中的功能仍不清楚。

　　為此，研究人員比較了不同成熟階段草莓果實的m6A甲基組，發現m⁶A修飾在草莓果實成熟過程中呈現動態變化。與番茄果實類似，草莓果實中m⁶A修飾可富集在終止密碼子和3’UTR區域，且與基因表達呈負相關。而與番茄果實不同的是，草莓中m⁶A修飾還可大量富集于CDS區域，尤其在成熟啟動以后，該區域的m⁶A修飾整體上與基因表達呈正相關。差異m⁶A甲基組分析表明，ABA合成基因NCED5及信號轉導基因ABAR和AREB1的m6A水平在草莓果實成熟過程中顯著升高，m⁶A修飾可提高NCED5和AREB1的mRNA穩定性，并促進ABAR的翻譯效率。

　　進一步研究發現，m⁶A甲基轉移酶MTA和MTB正調控草莓果實成熟，且MTA在NCED5，ABAR和AREB1的m⁶A修飾中發揮重要作用。值得一提的是，在番茄果實中，m⁶A修飾可調節DNA去甲基酶基因的穩定性，而在草莓果實中，DNA去甲基酶基因卻不受m⁶A調控，說明m6A修飾通過不同的方式影響番茄和草莓果實成熟。