乙烯诱导的康乃馨花瓣衰老中动态m6A RNA甲基化调控抗氧化与代谢通路的机制研究

研究人员针对植物花瓣衰老调控机制这一关键科学问题，通过LC-MS/MS和MeRIP-seq技术揭示了乙烯处理显著降低康乃馨花瓣m6A甲基化水平，并发现其通过调控抗氧化基因(DcGST10/DcGPX8)和TCA循环基因(DcACLA/DcACLB)的表达影响衰老进程，为植物表观遗传调控网络提供了新见解。

在植物生命周期中，花瓣衰老是一个至关重要的阶段，涉及复杂的调控网络，其中乙烯作为关键调控因子发挥着重要作用。作为RNA修饰的重要形式，m⁶A（N6-甲基腺苷）甲基化在植物多种生理过程中的作用已得到广泛认可，但其在花瓣衰老中的具体功能仍有待阐明。

液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)分析显示，乙烯处理显著降低了康乃馨(Dianthus caryophyllus L.)花瓣中m⁶A的水平。甲基化RNA免疫共沉淀测序(MeRIP-seq)进一步揭示，乙烯处理导致m⁶A修饰分布模式改变，特别是在终止密码子区域富集度增加。研究鉴定出四个与衰老相关的关键基因，包括抗氧化基因DcGST10和DcGPX8，以及三羧酸循环(TCA cycle)基因DcACLA和DcACLB。这些基因的m⁶A水平与其mRNA表达量呈正相关。

基因沉默实验证实，这些靶基因的沉默会显著加速康乃馨花瓣衰老并增强氧化应激，凸显了m⁶A修饰在调控抗氧化和代谢通路中的关键作用。该研究不仅证实了m⁶A修饰在康乃馨花瓣衰老过程中的动态变化，还揭示了其潜在作用机制，为理解植物衰老的表观遗传调控网络提供了新的理论依据。