中大新聞網訊（通訊員周燕飛）胚乳是水稻的重要組成成分，是水稻種子的主要食用部分。因此，胚乳的發育情況直接影響稻米的產量和品質。長鏈非編碼RNA（lncRNA）是一類長度超過200nt的非編碼RNA，其數量眾多，在植物生長的各個環節發揮重要功能；然而其在胚乳發育調控過程中的作用機制未見報道。
近日，中山大學生命科學學院陳月琴教授/張玉嬋副教授課題組率先發現并鑒定了一個水稻胚乳發育相關的lncRNA MISSEN（MIS-SHAPEN ENDOSPERM）。功能研究顯示，超表達MISSEN導致胚乳發育早期胚乳胞化受阻，使種子呈“大肚子”的表型。通過進一步的機制研究，該團隊揭示MISSEN通過結合螺旋酶家族蛋白HeFP參與胚乳早期發育過程。他們發現，在正常情況下，MISSEN的表達水平，在植株授粉后由H3K27me3修飾調控并逐步減少以致最終關閉，以保證胚乳發育正常進行；然而，當MISSEN超表達后，MISSEN會和tubulin競爭性結合HeFP，阻止HeFP參與胚乳發育的調控。
圖1. MISSEN調控胚乳發育的功能機制
研究成果“The parent-of-origin lncRNA MISSEN regulates rice endosperm development”于近日在Nature Communications雜志在線發表。陳月琴教授為通訊作者，周燕飛博士后、張玉嬋副教授和孫雨蒙博士后為并列第一作者。本研究由國家自然科學基金（91940301, U1901202, 31801082 和 32100473）、廣東省“南粵百杰”（2019JC05N394）和中山大學科研業務費（2019JC05N394）基金支持。
陳月琴教授團隊多年來一直致力于研究非編碼RNA調控水稻性狀的功能機制，揭示了一批調控水稻育性、發育和產量等性狀的非編碼RNA。今年還報道了一類小分子RNA phasiRNA及其結合蛋白在花粉發育調控中的作用（The Plant Cell, 2021）。
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