近日,西南大学宋佳明研究员联合崖州湾国家实验室陈玲玲教授应邀在《Trends in Genetics》期刊上发表题为“Alternative splicing and climate-resilient crops”的综述论文。西南大学种质创制大科学中心博士后谭莹莹、西南大学农学与生物科技学院博士生叶思莹为共同第一作者,西南大学油菜分子育种团队宋佳明研究员和崖州湾国家实验室陈玲玲教授为共同通讯作者。
论文详细阐述了植物可变剪接(Alternative splicing,AS)在高温、低温、干旱及盐胁迫响应中的特异性功能,并分别梳理了其在不同胁迫条件下对植物生物钟与开花过程的调控机制及作用关系。另外,文中还探讨了植物胁迫记忆与AS的关联,以及剪接因子的分类、功能及其介导的抗逆基因调控机制,填补了剪接因子在作物抗逆网络中进行系统性整合的空白。

剪接因子介导的可变剪接调控机制
论文进一步围绕AS的调控机制及遗传特点,提出通过基因编辑剪接位点或优良剪接异构体的直接利用以及基于群体水平sQTLs的分子育种策略两条路径,培育抗逆作物。通过精细调控基因在不同环境条件下的剪接方式,作物能够更快速、灵活地响应各种非生物胁迫,为通过操纵AS改良作物抗逆性提供了全新范式,其价值不局限于抗逆育种,更为作物遗传改良的多元化发展提供了新思路。未来,随着人工智能的发展、多组学技术与分子育种手段的深度融合,基于AS的精准调控有望为培育高产、稳产且具广泛适应性的作物新品种提供全新路径。

可变剪接变异的分子育种利用途径