JIA | 沈阳农业大学刘志勇教授团队发现BrECB2的单核苷酸突变损害了RNA编辑效率和叶绿体的早期生物合成

2026-07-10 12:44:43

青梗菜（Brassica rapa L. ssp. chinensis）是我国重要的叶菜类蔬菜。叶片作为青梗菜的主要食用部位，其品质直接决定商品价值，而叶绿体作为光合作用的核心细胞器，是影响叶片发育及外观品质的关键因素。叶绿体生物学功能的维持高度依赖于质体与细胞核基因组的协同表达。其中，RNA编辑作为转录后修饰的重要环节，对保障叶绿体蛋白的正常功能至关重要。该过程主要由核编码的PPR蛋白介导，通过在特定位点实现C-to-U的碱基转换来实现。然而，目前关于PPR蛋白如何参与青梗菜叶绿体RNA编辑及其在叶绿体发育中的具体调控机制仍不明确。

近期，沈阳农业大学刘志勇教授团队完成的题为“A single nucleotide mutation in BrECB2 impaired RNA editing efficiency and early chloroplast biosynthesis in pak choi”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）2026年7期发表。

该研究鉴定到一个青梗菜黄绿叶突变体‘M136’。与野生型相比，该突变体的叶绿素含量显著降低、叶绿体结构发育异常且光合活性明显受损。利用BSA-seq结合InDel标记技术，发现该表型由一个编码DYW类PPR蛋白的基因BraA06g011520.3.5C控制，将其命名为BrECB2。时空表达与亚细胞定位分析显示，BrECB2主要在幼叶中表达，其编码蛋白定位于叶绿体。进一步分析表明，突变体中BrECB2蛋白第4个PPR基序内的第198位苏氨酸残基发生替换，导致accD-782、accD-1391和ndhF-290位点的RNA编辑效率降低。在突变体中瞬时过表达BrECB2，可部分恢复上述位点的编辑效率及叶片表型。
该研究证实了PPR蛋白介导的RNA编辑在青梗菜叶绿体生物合成中的重要作用，为深入理解青梗菜中PPR调控叶绿体发育的分子机制提供了重要依据。

沈阳农业大学园艺学院章云副教授和刘志勇教授为该文章的通讯作者，沈阳农业大学园艺学院博士研究生赵子凡为该文章的第一作者。

该研究得到了国家重点研发计划、国家大宗蔬菜产业技术体系和国家自然科学基金等项目的资助。

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A single nucleotide mutation in BrECB2 impaired RNA editing efficiency and early chloroplast biosynthesis in pak choi - ScienceDirect

Cite the article:

Zifan Zhao, Feng Pan, Tianxiang Zhao, Luyao Zhang, Qingli Hou, Tian’er Tang, Nan Wang, Chong Tan, Yun Zhang, Zhiyong Liu. 2026. A single nucleotide mutation in BrECB2 impaired RNA editing efficiency and early chloroplast biosynthesis in pak choi. Journal of Integrative Agriculture, 25(7): 2825-2835.

| 图文由作者团队提供

Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》, JIA）由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子5.7，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

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