赤霉素代谢基因semidwarf1(sd1)、信号调控因子Reducedheight(Rht)被誉为“绿色革命”基因。基于新兴的CRISPR–Cas基因编辑技术对赤霉素通路进行修饰，有望产生丰富的表型变异，为农业领域带来变革（EshedandLippman）。基于突变体分析等方法，赤霉素合成代谢、信号转导的通路被解析(Wangetal.,图1)。然而，长链非编码RNA(longnoncodingRNA,lncRNA)调控赤霉素响应的机制有待深入解析。
图1.赤霉素合成代谢及信号转导通路(Wantetal.)
近日，来自扬州大学农学院的研究人员在PlantJournal在线发表了题为Gypsyretrotransposon-derivedmaizelncRNAGARR2modulatesgibberellinresponse的研究论文，解析了调控赤霉素响应的玉米长链非编码RNA(longnoncodingRNA,lncRNA)，重点研究了逆转座子来源的长链非编码RNAGRR2调控赤霉素响应的功能及机制。
转座子影响基因组的结构与功能，可分为逆转座子和DNA转座子。逆转座子主要有长末端重复序列(longterminalrepeat,LTR)逆转座子和非LTR逆转座子。LTR逆转座子主要包括Copia和Gypsy类。有趣的是，动植物中一些lncRNA并非来自编码蛋白基因的反义转录本,而是来源于转座子序列,这些lncRNA被称为转座子来源的lncRNA。然而，禾谷类作物中转座子来源lncRNA的功能未见报道。
该研究首先取样对照、赤霉素处理的玉米组织，构建链特异性去核糖体文库，进行高通量测序，发掘玉米赤霉素响应lncRNA(GIBBERELLINRESPONSIVElncRNA,GARR)。差异表达分析、表达量验证、序列特征分析、基因编辑实验、生理指标测定等结果表明，GARR2调控赤霉素响应(图2)。
图2.逆转座子来源的lncRNAGRR2调控赤霉素响应
旨在进一步解析GARR2介导的转录调控网络，对转基因受体、GARR2转基因编辑材料进行转录组测序。差异表达的基因不仅富集于赤霉素通路，并且在生长素通路中显著富集(图3)。RNApull-down结果表明，HECT类的E3泛素连接酶ZmUPL1为GARR2靶标。
图3.赤霉素响应lncRNAGRR2介导的转录调控网络
据悉，扬州大学农学院硕士研究生李维、陈煜东为论文共同第一作者，已毕业研究生王亚丽、赵佳参与了研究工作，已毕业本科实习生居超、史悦玮参与了高世代回交群体种植与取样，王益*教授为论文通讯作者。
参考文献
1.YuvalEshedZacharyBLippman.Revolutionsinagriculturechartacoursefortargetedbreedingofoldandnewcrops.Science,,:eaax.
2.YijunWang,etal.MolecularbasisandevolutionarypatternofGA–GID1–DELLAregulatorymodule.MolecularGeneticsandGenomics,,:1–9.
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