Nat Biotech|北京大学贾桂芳研究组揭示RNA去甲基化增加了田间试验中水稻和马铃薯植物的产量和生物量
RNA N6-甲基腺苷(M6A)修饰在植物中是必需的。 我们研究表明,在水稻中的人RNA脱甲基酶FTO的转基因表达引起了温室条件下的籽粒产量的三倍以上。 在实地试验中,水稻和马铃薯中FTO的转基因表达引起的产量和生物质增加了〜50%。 我们证明FTO的存在刺激根系细胞增殖和分蘖芽形成并促进光合效率和耐旱性,但对成熟细胞大小,芽分泌细胞增殖,根直径,植物高度或倍增性没有影响。
FTO在植物RNA中介导大量M6A去甲基化(在聚(a)RNA中的脱乙基化的7%的脱乙基化,在非核糖体核RNA中的35%降低),诱导染色质开放性和转录活化。
因此,植物RNA M6A甲基化的调节是一种有望的策略,可显着提高植物生长和作物产量。
RNA N6-methyladenosine (m6A) modifications are essential in plants. Here, we show that transgenic expression of the human RNA demethylase FTO in rice caused a more than threefold increase in grain yield under greenhouse conditions. In field trials, transgenic expression of FTO in rice and potato caused ~50% increases in yield and biomass. We demonstrate that the presence of FTO stimulates root meristem cell proliferation and tiller bud formation and promotes photosynthetic efficiency and drought tolerance but has no effect on mature cell size, shoot meristem cell proliferation, root diameter, plant height or ploidy. FTO mediates substantial m6A demethylation (around 7% of demethylation in poly(A) RNA and around 35% decrease of m6A in non-ribosomal nuclear RNA) in plant RNA, inducing chromatin openness and transcriptional activation. Therefore, modulation of plant RNA m6A methylation is a promising strategy to dramatically improve plant growth and crop yield.
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