RNA-opdagelse kan hjælpe med at booste plantevarme, tørketolerance

Texas A&M AgriLife Research-forskere har opdaget en ribonukleinsyre, eller RNA, der kan øge thalekarseplantens modstandsdygtighed over for stress fra tørke og salt.

Opdagelsen kan hjælpe med at belyse en ny vej til at udvikle tørke- og salt-tolerante planter, herunder fødevareafgrøder, sagde Dr. Liming Xiong, AgriLife Research lektor, Dallas.

Forskningen er publiceret i tidsskriftet Plantefysiologi .

"Dette er det første fund af et langt ikke-kodende RNA, eller lncRNA, der regulerer plantetolerance over for uønskede, ikke-fysiologiske eksterne faktorer, " sagde Xiong.

Det lncRNA, som hans hold opdagede i thalekarseplanter, eksisterede i lavt antal under ikke-stress-forhold, men niveauerne steg, når planterne stødte på tørke eller saltstress, han sagde. Manuel forøgelse af niveauet af lncRNA viste tilsvarende stigninger i tørke- og salttolerance sammenlignet med planter, hvor lncRNA-niveauet var uændret.

De fleste RNA leder eller "koder" cellemaskineri til at producere proteiner. Ikke-kodende RNA, eller ncRNA, styrer ikke proteinproduktion, men kan påvirke, hvordan genudtryk manifesterer sig på utallige andre måder. Som sådan, de betragtes som regulatorer af vigtige biologiske processer, sagde Xiong.

"Og der er forskellige typer ncRNA, " sagde han. "Små ncRNA har fået meget opmærksomhed i de seneste år, men i lang tid, eller lncRNA, som den, vi fandt ud af at påvirke tørke- og salttolerance i thalekarse, de biologiske funktioner forbliver ukendte."

Den grundlæggende forskel mellem lille og lang ikke-kodende RNA er antallet af nukleotider - de strukturelle byggesten af ​​RNA. Længe har mere.

Xiong sagde, at undersøgelse af virkningerne af lncRNA er en ny tilgang til forskning i plantetørke og salttolerance.

"Det meste af det nuværende arbejde med at forbedre plantestresstolerance fokuserer ikke på lncRNA, men på de gener, der koder for proteinproduktion, " sagde han. "Men manipulation af disse protein-kodende gener hæmmer ofte plantevækst og udvikling."

Men lncRNA'et studeret af Xiongs team kan justeres uden nogen tilsyneladende skade for plantens sundhed, han sagde.

"Det er stadig tidligt, men vi kan være på randen af ​​en helt ny tilgang til konstruktion af tørke og salttolerance i planter, herunder madplanter, " sagde Xiong. "Vores næste skridt vil være at konstruere lncRNA-niveauerne i andre planter end thalekarse og at teste, om det kan forbedre tørke- og salttolerance over et bredere spektrum."