近日，北京農學院段留生教授團隊在國際知名學術期刊Plant Physiology發表題為“Light-induced m?A RNA modification regulates anthocyanin accumulation during rose petal coloration（光誘導m?A RNA修飾調控月季花瓣變色過程中花青苷積累）”的研究論文，首次揭示了光信號通過調控RNA m?A甲基化修飾動態變化，介導光敏感型月季花瓣著色的表觀轉錄調控機制。我校植物科學技術學院高月榮副教授和碩士研究生王鳳清為論文共同第一作者，段留生教授為論文通訊作者。

花青素作為決定植物花色的關鍵類黃酮色素，其生物合成受光照等環境信號的嚴格調控。盡管已知光在轉錄水平激活花青素合成酶基因（如ANS）的表達，但表觀遺傳修飾尤其是RNA甲基化是否參與光誘導的花著色過程，仍知之甚少。m?A是真核生物mRNA上最豐富的化學修飾之一，在RNA代謝中發揮多重作用，但其在不同區域的分布如何差異化調控基因表達，尤其在植物中的機制尚不明確。

圖1光照下m?A修飾調控月季花瓣花青素積累的分子模型

研究以光敏感型月季品種‘Spectra’為材料，系統揭示了光信號通過表觀轉錄調控機制調控月季花瓣著色的新路徑：光抑制去甲基化酶基因RhALKBH10A/10B的表達，進而調控花青素合成關鍵基因RhANS的m?A修飾模式——促進CDS m?A修飾以增強mRNA穩定性與翻譯效率，同時降低3'UTR區的m?A修飾水平解除其抑制效應，二者協同提升RhANS的mRNA穩定性和翻譯效率，最終驅動花青素積累。該研究不僅首次在植物光誘導器官著色過程中揭示m?A修飾功能的位置依賴性，也為理解光信號調控植物器官著色的m?A表觀轉錄組修飾機制提供了新視角，為改良花卉色澤及作物品質提供了潛在分子靶點。

此項研究在段留生教授團隊多名師生和北京市園林綠化科研院趙世偉工程師的共同努力下完成，項目依托北京農學院地被植物分子生理及化學調控研究室，得到國家自然科學基金、北京市教委科技項目、北京農學院青年教師提升計劃項目資助。

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