段留生教授团队在Plant Physiology发表论文 揭示RNA的表观修饰在月季花色形成中的作用

近日，北京农学院段留生教授团队在国际知名学术期刊Plant Physiology发表题为“Light-induced m⁶A RNA modification regulates anthocyanin accumulation during rose petal coloration（光诱导m⁶A RNA修饰调控月季花瓣变色过程中花青苷积累）”的研究论文，首次揭示了光信号通过调控RNA m⁶A甲基化修饰动态变化，介导光敏感型月季花瓣着色的表观转录调控机制。我校植物科学技术学院高月荣副教授和硕士研究生王凤清为论文共同第一作者，段留生教授为论文通讯作者。

花青素作为决定植物花色的关键类黄酮色素，其生物合成受光照等环境信号的严格调控。尽管已知光在转录水平激活花青素合成酶基因（如ANS）的表达，但表观遗传修饰尤其是RNA甲基化是否参与光诱导的花着色过程，仍知之甚少。m⁶A是真核生物mRNA上最丰富的化学修饰之一，在RNA代谢中发挥多重作用，但其在不同区域的分布如何差异化调控基因表达，尤其在植物中的机制尚不明确。

图1光照下m⁶A修饰调控月季花瓣花青素积累的分子模型

研究以光敏感型月季品种‘Spectra’为材料，系统揭示了光信号通过表观转录调控机制调控月季花瓣着色的新路径：光抑制去甲基化酶基因RhALKBH10A/10B的表达，进而调控花青素合成关键基因RhANS的m⁶A修饰模式——促进CDS m⁶A修饰以增强mRNA稳定性与翻译效率，同时降低3'UTR区的m⁶A修饰水平解除其抑制效应，二者协同提升RhANS的mRNA稳定性和翻译效率，最终驱动花青素积累。该研究不仅首次在植物光诱导器官着色过程中揭示m⁶A修饰功能的位置依赖性，也为理解光信号调控植物器官着色的m⁶A表观转录组修饰机制提供了新视角，为改良花卉色泽及作物品质提供了潜在分子靶点。

此项研究在段留生教授团队多名师生和北京市园林绿化科研院赵世伟工程师的共同努力下完成，项目依托北京农学院地被植物分子生理及化学调控研究室，得到国家自然科学基金、北京市教委科技项目、北京农学院青年教师提升计划项目资助。

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