苎麻纤维发育相关的3个miRNA鉴定与表达分析
2021-04-01马永红朱四元严理刘头明
马永红,朱四元,严理,刘头明
(中国农业科学院麻类研究所,湖南 长沙 410205)
小RNA(miRNA)是一段长22 bp左右、具有颈环结构的小分子非编码RNA,其在生物体内含量较rRNA、tRNA、mRNA等主要RNA要低得多。miRNA虽然不编码蛋白,但具有转录因子的作用,通过多种酶的剪切加工作用形成成熟的miRNA沉默复合体后,通过碱基互补配对靶向沉默mRNA,抑制靶基因的翻译或靶向降解靶基因,进而调控植物的生长发育[1-7]、逆境胁迫[8-9]等多种生物过程。例如miR319调控靶基因TCP4在拟南芥中的表达,miR319表达下调会使TCP表达量上升,促进了次生壁细胞的合成,筛管增厚[10]。在番茄中,miR319的过表达下调了几个TCPs基因,导致小叶变大,叶片边缘持续生长,而miR319表达水平的降低或TCP表达水平的提高会使番茄叶片变小。在柑橘中,miR397通过调控LAC基因调节细胞壁多糖的二次沉积,调控细胞壁的形成[11]。对于miRNA的研究引起生物学界广泛关注。
苎麻(BoehmerianiveaL.Gaud)是一种多年生草本植物,具有宿根性,纤维含量丰富,早期通过抽取纤维制作麻绳等,是中国主要的纺织纤维作物,具有悠久的种植历史。苎麻作为重要的天然纤维作物,其产量决定因素在于韧皮部,韧皮纤维次生壁的生物合成决定纤维产量。纤维素合成酶是植物纤维合成的关键酶,基于转录组序列,Liu等[12]发现苎麻中36个可能与韧皮纤维发育相关的纤维素合成酶基因。miRNA也可能参与了苎麻的韧皮纤维发育调控。Wang等[13]构建了苎麻纤维伸长、胞壁增厚和端壁溶解阶段miRNA表达谱,并在纤维伸长增厚和端壁溶解阶段识别到298个miRNA,推测他们可能与苎麻的纤维发育相关。……
