近日，北京林業(yè)大學(xué)生物學(xué)院院長(zhǎng)、林學(xué)院森林學(xué)科負(fù)責(zé)人付玉杰教授團(tuán)隊(duì)在Science Advances雜志發(fā)表了題為“Hyperoside, a flavonoid, induces lnc187 and lnc999 to enhance pigeon pea pollen tube growth and seed production”的研究成果。祁萌博士和孟冬教授為論文的第一作者，楊清教授為通訊作者。付玉杰對(duì)該論文的設(shè)計(jì)提供了全面指導(dǎo)。

團(tuán)隊(duì)此前的研究發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物在花發(fā)育中扮演重要角色，但其在木豆中的具體作用尚不清楚。本研究中，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物金絲桃苷能夠同時(shí)通過(guò)誘導(dǎo)兩個(gè)lncRNA（lnc187和lnc999）的高表達(dá)，增加木豆的種子結(jié)實(shí)率。這兩個(gè)lncRNA不僅受到金絲桃苷的調(diào)控，且協(xié)同作用調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯。其中，lnc187是調(diào)控網(wǎng)絡(luò)里的關(guān)鍵效應(yīng)因子，其缺失可能會(huì)直接抑制下游功能。這些lncRNA通過(guò)與CcGPP激酶的啟動(dòng)子結(jié)合并作為支架招募RNA聚合酶等促進(jìn)激酶的轉(zhuǎn)錄，上調(diào)CcGPP的表達(dá)，同時(shí)抑制CcGDP磷酸酶的蛋白活性，促進(jìn)花粉管生長(zhǎng)和種子結(jié)實(shí)。該研究闡明了黃酮類化合物金絲桃苷觸發(fā)的調(diào)控軸，即lnc187/lnc999通過(guò)激酶/磷酸酶平衡調(diào)控CcGRAS的修飾水平進(jìn)而調(diào)節(jié)木豆的花粉管生長(zhǎng)和種子結(jié)實(shí)。

這項(xiàng)研究深入解析了黃酮類化合物在木本植物生殖發(fā)育中的作用機(jī)制，揭示了lncRNA在調(diào)控植物生殖過(guò)程中的重要功能，為未來(lái)提高木豆等作物的產(chǎn)量和種子質(zhì)量提供了可能的分子靶點(diǎn)和理論基礎(chǔ)。

論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz3499