木薯是熱帶和亞熱帶地區(qū)主要的糧食作物，具有抗旱、耐貧瘠、適應(yīng)性廣泛和儲(chǔ)藏根淀粉含量高等特性。然而木薯特有的“采后生理性變質(zhì)”（Postharvest physiological deterioration，PPD），成為目前限制木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)瓶頸，我國(guó)每年由于木薯儲(chǔ)藏根PPD問(wèn)題導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2億元以上。至今尚未有一種行之有效的方法用于延緩或抑制木薯儲(chǔ)藏根PPD，其分子調(diào)控機(jī)制缺乏深入的研究。

近日，廣東省科學(xué)院南繁種業(yè)研究所王振宇團(tuán)隊(duì)對(duì)木薯品種KU50采后生理性變質(zhì)過(guò)程中的儲(chǔ)藏根進(jìn)行鏈特異性轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，發(fā)現(xiàn)RNA剪接蛋白和ABA生物合成基因發(fā)生了不正常剪接。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)外源ABA通過(guò)維持活性氧的生成和清除來(lái)延緩PPD的發(fā)生，且MeABA1不正常剪接轉(zhuǎn)錄本（內(nèi)含子保留）與木薯儲(chǔ)藏根PPD相關(guān)聯(lián)。通過(guò)RNA-蛋白酵母三雜交和RNA免疫沉淀實(shí)驗(yàn)表明，富含絲氨酸/精氨酸的RNA剪接蛋白MeSCL33可結(jié)合MeABA1的前體mRNA。在木薯中過(guò)表達(dá)MeSCL33可提高M(jìn)eABA1剪接效率并促進(jìn)其高表達(dá)，進(jìn)而維持體內(nèi)高濃度ABA水平抑制活性氧的產(chǎn)生，達(dá)到延緩儲(chǔ)藏根PPD發(fā)生的目的（圖1）。

圖1.?過(guò)表達(dá)MeSCL33延緩木薯PPD的發(fā)生

該研究旨在揭示木薯儲(chǔ)藏根PPD過(guò)程中RNA可變剪接調(diào)控的功能及作用機(jī)制，為培育抗PPD木薯新品種提供新的探索路徑。相關(guān)研究成果發(fā)表于國(guó)際植物學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊Plant Physiology（5年IF=8.8），廣東省科學(xué)院南繁種業(yè)研究所王振宇教授為該論文的通訊作者，顧進(jìn)寶博士、馬曉雯博士和中國(guó)科學(xué)院植物分子科學(xué)卓越研究中心副研究員馬秋香為本文共同第一作者。中國(guó)科學(xué)院植物分子科學(xué)卓越研究中心植物分子遺傳學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張鵬研究員和海南大學(xué)王文泉研究員為研究提供了寶貴遺傳材料和種質(zhì)資源。該研究得到了廣東省科學(xué)院發(fā)展專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家木薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系和湛江市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)引育“領(lǐng)航計(jì)劃”資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiae206

供稿：省科學(xué)院南繁種業(yè)所

撰稿：顧進(jìn)寶

審稿：黃丹?陳美豪?朱潔

校稿：徐超??肖捷??章震