本网讯 近日，学校农学院/生命科学学院作物抗逆育种与减灾国家地方联合工程实验室的江海洋和姜鹏飞教授团队联合农学院魏鹏程教授和清华大学戚益军教授在phasiRNA与水稻雄性育性调控机制方向取得原创性进展。相关结果以“A phased small interfering RNA acts in an OsAGO2-dependent manner to mediate OsARF7 cleavage and promote male fertility in rice”为题发表在知名期刊《Plant Communications》（2025 IF=11.5 中科院一区）上。该研究揭示了一个５’端碱基为Ａ的21-nt phasiRNA（ophasiR1_1）通过介导OsAGO2切割OsARF7转录本正向调控水稻雄性育性。该研究拓宽了phasiRNA功能通路，揭示了一条调控水稻雄性育性的新途径。

在农业生产中，雄性育性直接决定农作物产量。同时，雄性不育也可被用于杂交制种。在单子叶植物（如水稻、玉米）的花药中，特异表达着上万条不同序列的21-nt phasiRNA（phased small interfering RNA）。作为一类特殊的小RNA（sRNA），其与雄性育性密切相关，但哪些phasiRNA有调控雄性育性的功能仍不清楚。含有不同5’端碱基和不同长度的sRNA会被不同的AGO蛋白识别并结合，进而介导AGO蛋白沉默特定靶标基因表达。目前，21-nt phasiRNA被认为通过AGO5蛋白（识别5’C的sRNA）发挥功能，早期雄性生殖细胞中5’-C的phasiRNA可占据总phasiRNA的90%以上。是否存在其他5’碱基的phasiRNA通过AGO5以外的AGO蛋白调控雄性育性还有待研究。

本研究通过筛选水稻雄性生殖细胞的降解组数据，发现了一条在多个水稻品种中保守切割靶标基因的5’-A21-nt phasiRNA，命名为ophasiR1_1。利用CRISPR/Cas9敲除ophasiR1_1以及利用STTM技术对其进行特异性敲低，都会导致水稻花粉活性和结实率的显著降低。进一步的分子实验和遗传学分析表明ophasiR1_1并非依赖AGO5，而是依赖AGO2介导切割生长素响应因子OsARF7的转录本来调控雄性育性。OsARF7在早期花药中表达量较低，随后逐渐升高。OsphasiR1_1-OsAGO2在早期花药中将OsARF7表达水平限制在较低范围内，osphasiR1_1的功能缺失会导致转录因子OsARF7表达的提前释放，进而过度激活下游UB_L404和cHSP70-4等育性相关基因的表达，最终损害水稻雄性育性。

该工作不仅回答了领域内关于“单个phasiRNA是否有功能”的长期疑惑，还揭示了osphasiRNA-OsAGO2-OsARF7的水稻雄性育性调控新分子通路，拓展了人们对phasiRNA功能机制的认知，为作物遗传改良和杂交育种提供了理论依据和潜在靶点。

安徽农业大学为本文第一单位，博士生邵亮、邱可立、徐睿及硕士生周健凯为本文的共同第一作者。江海洋教授、姜鹏飞教授、魏鹏程教授以及清华大学戚益军教授为该论文的共同通讯作者。程备久教授和中国科学技术大学赵忠教授为本研究提供了宝贵建议。本研究得到了国家自然科学基金青年科学基金项目（32200283）、安徽省高校优青项目（2022AH030094）以及安农大人才引进项目（rc422202）的资金支持。

原文链接：https://www.cell.com/plant-communications/fulltext/S2590-3462(26)00096-9