干旱，作为制约农业生产的首要非生物胁迫因子，严重阻碍作物生长发育进程，是全球作物减产的关键因素之一。由于植物“固着生长”的特性，无法主动逃避干旱环境，因而进化出一系列抗旱生理机制。解析植物应对干旱的内在调控网络，尤其是干旱胁迫下生理、生化及形态适应性变化过程，对提高作物抗旱能力、保障粮食安全具有战略重要性。

在植物逆境响应的复杂调控体系中，非编码RNA（ncRNAs）扮演关键角色。这类不具备蛋白质编码能力的转录本，虽不直接参与蛋白质合成，却在植物RNA调控网络中占据核心地位，可精准调控基因表达、蛋白质翻译与修饰等关键生命活动。尤为重要的是，众多具有调控功能的ncRNAs，已被证实与作物增产、品质优化及胁迫耐受性提升密切相关，成为农业生物技术研究的核心方向。其中，核仁小RNA（snoRNAs）作为ncRNAs的重要分支，虽已知其在核糖体生物合成与植物生长发育中起核心作用，但它能否通过动态调控核糖体功能响应干旱胁迫、影响植物生理适应性，长期以来悬而未决。

近期，中国科学院东北地理与农业生态研究所李伟强研究团队，成功揭示snoRNAs家族成员NONCODING RNA 1 (NCR1) 调控模式植物拟南芥抗旱性的分子机制。团队通过遗传学、生理学、转录组学及蛋白质组学的多维度交叉分析，深入解析NCR1在植物耐旱性中的功能：干旱耐受性实验显示，ncr1功能缺失突变体的耐旱性显著优于野生型，表明NCR1对植物耐旱性起负调控作用；进一步转录组和蛋白质组比较分析发现，水分亏缺条件下，拟南芥蜡质与花青素代谢受NCR1负向调控，这为NCR1通过介导次生代谢参与干旱响应，提供了直接分子证据。生理学、生化及形态学研究进一步证实：NCR1可调控细胞膜完整性、次生代谢（尤其蜡质和花青素积累）、叶片衰老、脱落酸响应及根系发育（图1）。该研究为抗旱作物遗传改良提供潜在靶标基因，兼具理论突破与生产应用价值。

相关成果近期发表于植物学经典国际期刊The Plant Journal（中国科学院一区TOP，IF=6.2）。中国科学院东北地理与农业生态研究所特别研究助理李亮亮、山东师范大学杨贤鹏副教授为共同第一作者；东北地理所李伟强研究员、尹小建研究员及德克萨斯理工大学Lam-Son Phan Tran教授为共同通讯作者。本研究获国家重点研发计划（2022YFD1500505）、国家自然科学基金（32370321）及中国科学院战略性先导科技专项（XDA28110100）资助。

图1. NCR1负向调控拟南芥耐旱性的生理表型及其分子机制

论文信息：Liangliang Li#,Xianpeng Yang#,Haodong Huang,Chenbo Zhu,Minghui Xing,Kaixin Yang,Xiaofan Nie,Jiahe Fu,Mingming Wang,Zhengwei Liang,Shiyou Lü,Weiqiang Qian,Lam-Son Phan Tran* Xiaojian Yin*,Weiqiang Li*. (2025). The small nucleolar RNA NONCODING RNA 1 negatively regulates drought tolerance in Arabidopsis thaliana. Plant J. 123,e70428.

论文链接：http://dx.doi.org/10.1111/tpj.70428