煙草在線據(jù)云南煙葉信息網(wǎng)站報(bào)道　　河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院楊惠娟等人對打頂前后烤煙葉片microRNAs表達(dá)差異研究認(rèn)為，打頂可能通過調(diào)控相關(guān)miRNA的表達(dá)來影響烤煙葉片的生長狀態(tài)和對脅迫信號(hào)的敏感程度。該成果為研究烤煙打頂對葉片生長的分子調(diào)節(jié)過程提供研究線索。該結(jié)果發(fā)表在《中國煙草學(xué)報(bào)》2014年第5期上。

　　microRNAs（微小RNAs，miRNAs）作為基因表達(dá)中的一類負(fù)調(diào)控子，主要在轉(zhuǎn)錄后水平上通過介導(dǎo)目標(biāo)mRNA的切割或抑制翻譯來調(diào)節(jié)植物基因的表達(dá)。植物miRNA介導(dǎo)的調(diào)控主要取決于植物miRNA與其靶mRNA的序列互補(bǔ)的程度。通常情況下，miRNA與靶mRNA完全互補(bǔ)或接近完全互補(bǔ)時(shí)，則會(huì)切割　mRNA；miRNA與靶mRNA不完全互補(bǔ)時(shí)，則抑制它的翻譯。而植物　miRNA　介導(dǎo)的主要作用方式是對靶mRNA的剪切。切割后，miRNA　會(huì)繼續(xù)識(shí)別并切割其他靶基因。

　　一個(gè)miRNA可作用于多個(gè)mRNA，如miR159可同時(shí)調(diào)控TCP2、CP3、TCP4、CP10、TCP24和GAMYB等靶基因的表達(dá)，而一個(gè)mRNA也可能受到多個(gè)不同miRNA的調(diào)節(jié)，如SCL6同時(shí)受到miR30、miR46和miR58等的調(diào)節(jié)。miRNA在植物體中的表達(dá)水平受到外界環(huán)境、激素、發(fā)育進(jìn)程等多種因素的影響。miRNA在植物根分化、葉片發(fā)育、莖尖形成、開花與性別分化等過程中均有重要作用。

　　楊惠娟等人利用Solexa測序技術(shù)對打頂前后K326葉片的小RNA文庫進(jìn)行測定，分別得到4，223，982和4，993，588條unique　sRNA序列讀數(shù)。打頂前后葉片樣品中分別347條與337條序列與庫中miRNA匹配，其中注釋序列分別為83和71條。在打頂前后葉片樣品中表達(dá)具有顯著差異的miRNA有7條，在打頂后葉片中高表達(dá)的miRNA有miR-157和miR-156；在打頂后葉片中低表達(dá)的miRNA有miR-395，miR-159c，miR-159a，miR-394和miR-399。實(shí)驗(yàn)還鑒定出3條新的miRNA序列，其中Nta-miRNA*-001和Nta-miRNA*-002存在打頂前葉片樣品中，Nta-miRNA*-003存在打頂后葉片中。

　　該研究發(fā)現(xiàn)，miR156在打頂后煙草葉片中表達(dá)量較高，在打頂后葉片中miR156的轉(zhuǎn)錄增加將有利于加強(qiáng)煙株的營養(yǎng)生長而延緩生殖生長的進(jìn)程。證明打頂在控制了煙株的生殖生長后確實(shí)對葉片的生長起到了促進(jìn)作用，而miR156上調(diào)則是其中的調(diào)節(jié)機(jī)制之一。

　　該研究還發(fā)現(xiàn)，打頂后葉片下調(diào)的miRNA有miR-395，miR-159c，miR-159a，miR-394和miR-399。這些下調(diào)的　miRNA除miR-394功能不明外，其余的都與植物抗性脅迫有關(guān)。其中miR159與脫落酸（ABA）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程有關(guān)，miR159過量表達(dá)可以降低植物對ABA的敏感性。miR159在甘蔗抗鹽應(yīng)激過程中也發(fā)揮了重要作用。miR399可調(diào)控磷的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)，在受到低磷脅迫下其表達(dá)量增加，使其靶基因表達(dá)量降低，從而提高了磷的積累，低硫可以誘導(dǎo)miR395的表達(dá)量升高。打頂導(dǎo)致這些與抗逆脅迫相關(guān)　miRNA的表達(dá)量降低，表明打頂在引起煙草葉片自身生長狀態(tài)改變的同時(shí)也改變了葉片對營養(yǎng)脅迫的反應(yīng)及對激素信號(hào)的敏感程度。

注：紅色點(diǎn)代表在打頂后葉片中上調(diào)的miRNA，綠色點(diǎn)代表在打頂后葉片中下調(diào)的miRNA，藍(lán)色點(diǎn)代表表達(dá)量無顯著差異miRNA。

打頂前后葉片miRNAs的表達(dá)水平（圖片說明）

　　該研究認(rèn)為，烤煙打頂可使葉片中的miR-157和miR-156上調(diào)，可能是打頂影響煙株的生殖生長和營養(yǎng)生長的調(diào)節(jié)機(jī)制之一。打頂后烤煙葉片下調(diào)的miRNA　有　miR-395、miR-159c、miR-159a、miR-394和　miR-399，除　miR-394功能不明外，其余都與植物抗性脅迫有關(guān)。表明打頂可能通過調(diào)控相關(guān)miRNA的表達(dá)來影響煙葉生長狀態(tài)和對脅迫信號(hào)的敏感程度。