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华中农大科研团队开发出新型植物RNA甲基化编辑工具
2024年09月06日 09:57:29
来源：化工仪器网 作者：杨 点击量：9192
近日，华中农业大学棉花遗传改良团队成功开发出了一种基于CRISPR/dCas13(Rx)的新型植物RNA甲基化编辑工具，该工具能够实现对植物中N6-腺苷酸甲基化(m6A)的动态修饰。
【化工仪器网 项目成果】N6-腺苷酸甲基化(m6A)是动植物mRNA上最为丰富的一种化学修饰类型，广泛参与多种表观遗传调控过程，包括mRNA的剪接、翻译、出核、胞质定位和稳定性等。在植物中，m6A修饰在胚胎发生、干细胞命运决定、昼夜节律、叶片形态、硝酸盐信号、果实成熟和配子体发育等方面发挥着关键调控作用。然而，传统的研究方法，如敲除或超表达，无法精确控制m6A修饰的水平，导致整体修饰水平的变化难以预测。因此，开发一种能够定点编辑m6A修饰的工具显得尤为重要。
近日，华中农业大学棉花遗传改良团队成功开发出了一种基于CRISPR/dCas13(Rx)的新型植物RNA甲基化编辑工具，该工具能够实现对植物中N6-腺苷酸甲基化(m6A)的动态修饰。这一突破为理解植物表观遗传调控和改善植物农艺性状提供了新的方法和视角。
研究团队利用高通量测序技术，确定了在植物生长、发育或抗逆过程中具有关键生物学功能的特定m6A位点。随后，通过m6A编辑工具在设计的gRNA引导下，增加或降低这些位点的m6A修饰水平。获得经m6A编辑的突变体后，通过多代鉴定其表型，筛选出具有更好农艺性状的“理想植物”。
研究不仅成功开发出了一种新型的植物RNA甲基化编辑工具，还提出了一个完整的m6A编辑平台工作模型。该模型能够研究与作物产量、品质和抗逆性相关的特定m6A修饰位点的功能，为植物表观遗传调控的研究提供了新的思路。通过这一工具，研究人员可以精准地调控植物中关键基因的m6A修饰水平，从而改变植物的表型。例如，通过编辑根发育关键基因SHR的m6A修饰水平，发现SHR转录本m6A修饰水平的提高可促进植株地上部和根部的增大，使叶面积、株高、生物量和籽粒产量等增加，从而促进植物生长。这一发现对于未来的作物基因编辑育种具有重要的应用价值。
华中农业大学棉花遗传改良团队的这一研究成果，不仅丰富了CRISPR技术在植物基因编辑中的应用，还为植物表观遗传调控的研究提供了新的方法和工具。未来，随着这一技术的不断发展和完善，相信将在作物育种、农业生产等领域发挥更大的作用，为农业可持续发展做出重要贡献。
相关研究成果CRISPR/dCas13(Rx) Derived RNA N6-methyladenosine (m6A)Dynamic Modification in Plant于近日在《先进科学》杂志在线发表。
参考来源：科技日报
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