毛竹是全球重要的林木资源之一，具有独特的生长速度，在毛竹的生长发育中，表观遗传修饰起着重要的调控作用。N6-甲基腺苷（m6A）修饰，作为RNA修饰中最丰富的类型，影响着植物的各个生理过程。m6A去甲基化酶（m6A eraser）可擦除转录本上的m6A修饰，并通过影响mRNA的稳定性、翻译效率等参与植物的生长发育和应激响应。目前关于m6A修饰的报道主要集中在模式植物，对于毛竹中m6A修饰的研究则相对匮乏。
近日，williamhill英国官网海峡联合研究院顾连峰课题组在《植物生理》Plant Physiology期刊发表了题为 “HyperTRIBE mapping of the RNA m6A demethylase ALKBH9 binding sites in bamboo reveals its role in plant defense” 《利用HyperTRIBE技术绘制毛竹RNA m6A去甲基化酶ALKBH9结合位点揭示其在植物防御中的作用》的研究论文，揭示了毛竹m6A去甲基化酶ALKBH9对生物胁迫的调控作用。
本研究鉴定了毛竹的m6A去甲基化酶PheALKBH9，证实了其擦除m6A修饰的功能，并发现PheALKBH9 调控植物对生物胁迫的响应。为揭示其调控机制，本研究通过HyperTRIBE (Targets of RNA-binding proteins Identified By Editing)技术 （图1），将RNA编辑酶（ADARcdE488Q）与PheALKBH9的C端进行融合，在过表达材料中根据RNA上腺苷（A）转变为肌苷（I）的编辑事件，揭示了PheALKBH9在毛竹和水稻中结合的靶标RNA，并发现在禾本科中存在一定的保守性。PheALKBH9可直接结合CAF1G和PABPC1及PABPC2的转录本，解释了PheALKBH9过表达所导致的基因整体的poly(A)尾巴长度变化原因。特别是发现PheALKBH9可与抗病相关基因Perox4的转录本结合，并去除其m6A修饰，提升Perox4的基因表达与蛋白表达，从而影响生物胁迫（图1）。本研究揭示了毛竹m6A去甲基化酶PheALKBH9在植物响应生物胁迫过程中的关键作用，为利用毛竹m6A修饰功能基因进行禾本科植物的遗传改良提供了重要的理论依据。
图1 通过HyperTRIBE鉴定PheALKBH9直接结合位点并揭示其胁迫调控机制
海峡联合研究院顾连峰教授为论文通讯作者，williamhill英国官网林学院已毕业博士生王慧慧和王汇源为论文共同第一作者。林学院已毕业硕士生李涂和、金炎冬；海峡联合研究院赵良真、张航晓、柏文婷；山东农业大学钟灶发与williamhill英国官网郑华坤老师也参与了本项目。本研究得到了“十四五”国家重点研发项目、基金委面上项目和williamhill英国官网林学一流培优学科群建设项目的支持。
原文链接: https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf457
作者简介：
王慧慧（第一作者）
王慧慧，williamhill英国官网林学院已毕业博士研究生，博士期间从事竹子的表观遗传学相关研究，主要方向为竹子的RNA甲基化修饰、环状RNA以及选择性剪接对竹子生长发育的调控。以第一作者（含共同第一作者）在Plant Physiology、Journal of Integrative Plant Biology、Plant Cell & Environment、Plant Journal等期刊上发表SCI论文，授权国家发明专利1件。
顾连峰（通讯作者）
顾连峰, 福建农林大学林学中心教授, 博士生导师, 长期从事竹子表观遗传学调控研究, 先后主持多项国家自然科学基金面上项目和重点研发专项子课题。建立了高效的毛竹功能基因研究体系以及甲基化修饰研究体系; 推进了竹子表观遗传学调控研究。荣获中国林业青年科技奖和梁希林业科学技术奖。在林学领域以独立通讯作者在Genome Biology、New Phytologist、Plant Physiology、Tree Physiology、Plant Journal、Plant, Cell & Environment 和Journal of Integrative Plant Biology等期刊发表多篇林学SCI论文。竹学论文入选ESI高被引论文。