ABA 对 mRNA 降解途径的独特调控：增强硝酸还原酶 1/2 衍生 siRNA 生成及应激适应的关键机制

时间：2025年4月20日

来源：Molecular Plant

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为探究 RNA 降解系统与植物激素脱落酸（ABA）协调作用的分子机制，研究人员开展了相关研究。结果发现 EIN5 突变使拟南芥对 ABA 超敏感，ABA 能促进 NIA1/NIA2 衍生 ct-siRNA 生成。该研究揭示了二者互作机制及 NIA1 和 NIA2 的重要作用。

RNA 降解系统（如 RNA 衰变和 RNA 干扰）以及植物激素脱落酸（ABA）对于植物的生长、发育和适应胁迫而言都至关重要。尽管这些途径之间的相互作用已被认知，但调控它们协同作用的分子机制仍鲜为人知。在这项研究中，研究人员发现，5′–3′RNA 降解酶乙烯不敏感 5（EIN5）发生突变会导致拟南芥对 ABA 超敏感，而 3′–5′RNA 周转机制缺陷（ski突变体）则不会。通过对转录后基因沉默（PTGS）途径的组成成分，如 Dicer 样蛋白 2（DCL2）/DCL4、依赖 RNA 的 RNA 聚合酶 1（RDR1）/RDR6 和 AGO 蛋白 1（AGO1）进行突变，ein5突变体对 ABA 的超敏感现象有所缓解。ABA 处理显著增加了ein5中编码转录本衍生的小干扰 RNA（ct-siRNA）的丰度，这些 ct-siRNA 主要来源于硝酸还原酶 1（NIA1）和 NIA2 这两个基因。进一步分析表明，NIA1和 NIA2 对 ABA 生物合成和信号通路均具有负调控作用。关键转录因子脱落酸不敏感 3（ABI3）通过直接结合到SKI3的启动子上抑制其表达，进而促进 NIA1/NIA2 衍生的 ct-siRNA 生成，最终导致ein5对 ABA 超敏感。相反，ABA 会增强 EIN5 以及 DCL4 和 AGO1的积累，这表明 ABA 对 mRNA 衰变和 PTGS 途径存在不同的调控方式。这些发现为深入理解 ABA 反应与 RNA 降解途径之间的相互作用提供了新的视角，同时也证明了 NIA1和 NIA2 在植物应对非生物胁迫中的关键作用。