植物配子体发育直接影响着作物的产量。减数分裂是雄配子体形成早期最关键的步骤之一。在减数分裂前期，有一批蛋白编码基因的表达会迅速改变，然而它们如何被调控还是未知的。有趣的是，在水稻等作物中，有一类特殊的小分子非编码RNAphasiRNA在减数分裂前期短暂且大量地表达，但它们存在的意义还不清楚。
近日，中山大学生命科学学院陈月琴教授/张玉婵副教授课题组通过结合多组学分析以及一系列突变体功能分析实验，解析了这一类生殖期phasiRNA在调控减数分裂前期基因表达变化中的重要功能及调控特性。该研究发现生殖期phasiRNA通过“groupwork”的方式高效靶向并切割特定类群的基因（见图1示意图）。并且生殖期phasiRNA整体或部分缺失均会造成减数分裂的异常及花粉不育；而单一phasiRNA前体PHAS位点的序列突变也会造成phasiRNA靶向关系的改变以及花粉败育。本研究揭示了生殖期phasiRNA在水稻生殖发育，特别是减数分裂中的重要作用，为未来作物育种工作提供了新的研究基础和思路。
图1.生殖期phasiRNA调控机制示意图
研究成果“ReproductivephasiRNAsregulatereprogrammingofgeneexpressionandmeioticprogressioninrice”于近日在NatureCommunications杂志在线发表。陈月琴教授和张玉婵副教授为该论文并列通讯作者，张玉婵和级博士生雷梦琦为并列第一作者。本研究受到国家自然科学基金委重大研究计划、NSFC-广东联合基金重点项目等基金支持。
该团队长期致力于水稻非编码RNA与生殖发育相关研究。值得一提的是，该课题组在今年年初还报道了另一类小分子非编码RNAmiR在调控花粉内壁发育中的功能，揭示了非编码RNA在作物生殖发育中的重要作用。相关论文发表于ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica。
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