來(lái)自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)的研究人員證實(shí)，在水稻中內(nèi)切核酸酶RNase ZS1切割UbL40 mRNAs，控制了溫敏核雄性不育(Genic male sterility)。這一研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在9月11日的《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。 
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的莊楚雄(Chuxiong Zhuang)研究員和中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所的曹曉風(fēng)(Xiaofeng Cao)研究員是這篇論文的共同通訊作者。莊楚雄研究員*從事植物遺傳學(xué)和分子生物學(xué)方面的研究。曹曉風(fēng)博士的主要研究方向則為組蛋白甲基化對(duì)擬南芥開花時(shí)間的調(diào)控和水稻小RNA合成調(diào)控及其對(duì)植物發(fā)育的機(jī)理研究。
水稻是主要的糧食作物之一，*一半的人口均以稻米為主食（延伸閱讀：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)Nature子刊發(fā)表水稻新文章 ）。以雄性不育為基礎(chǔ)的雜交水稻的研究和利用為解決人類的糧食問(wèn)題提供了一條可行的途經(jīng)。
在上世紀(jì)的七十年代，湖北一位農(nóng)業(yè)技術(shù)員石明松在水稻品種農(nóng)墾58中發(fā)現(xiàn)一株特別的水稻，它在夏季抽穗時(shí)表現(xiàn)為雄性不育，在秋季抽穗則表現(xiàn)雄性正常，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的研究，終于弄明了其育性轉(zhuǎn)換與日照長(zhǎng)短和溫度高低有密切關(guān)系，即在長(zhǎng)日高溫條件下，它表現(xiàn)雄性不育;在短日平溫條件下，恢復(fù)雄性可育，由此這種水稻命名為光溫敏雄性不育系（Thermosensitive genic male-sterile ，TGMS）。 
利用光溫敏不育系配制的雜交稻被稱作兩系雜交稻。目前，兩系水稻已成為我國(guó)水稻生產(chǎn)中*的類型，在保障糧食安全中發(fā)揮重要的作用。利用光溫敏不育系培育的兩系雜交水稻免除了保持系，在不同的光溫條件下既可以作為不育系與恢復(fù)系雜交制種，又可以自身繁殖，從而簡(jiǎn)化了繁種制種程序，降低了雜交種子生產(chǎn)成本。更重要的是，兩系雜交稻的配組較自由，選配到優(yōu)良組合的機(jī)率較高。因此，兩系雜交育種是我國(guó)在水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用的重大突破。
在這篇文章中，研究人員成功克隆出了一個(gè)新型的水稻光敏核不育基因tms5，證實(shí)大部分的兩系雜交水稻都是使用tms5作為不育基因。tms5編碼了一個(gè)短版的內(nèi)切核酸酶RNase Z，研究人員將其命名為RNase ZS1。他們發(fā)現(xiàn)水稻中tms5突變可導(dǎo)致RNase ZS1功能喪失，從而造成TGMS性狀。

研究人員證實(shí)，在體內(nèi)外RNase ZS1將三個(gè)UbL40基因的mRNAs切割成了多個(gè)片段。在tms5突變株中，高溫可導(dǎo)致UbL40 mRNAs水平升高。UbL40的過(guò)度累積改變了泛素的動(dòng)態(tài)平衡，進(jìn)而改變了泛素化蛋白質(zhì)的組成，導(dǎo)致不可溶的泛素化蛋白增加，誘發(fā)花粉母細(xì)胞液泡化，zui終導(dǎo)致了花粉敗育。
新研究揭示了RNase ZS1介導(dǎo)調(diào)控UbL40 mRNA的一種新機(jī)制，證實(shí)在水稻中這種調(diào)控的喪失導(dǎo)致了TGMS，這一研究發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步闡明光溫條件控制水稻育性轉(zhuǎn)換的分子機(jī)制，指導(dǎo)兩系雜交稻育種，深入利用水稻雜種優(yōu)勢(shì)具有深遠(yuǎn)的意義。