菜豆種子發(fā)育miRNA動態(tài)變化

（2021.1.20 園藝研究）

菜豆（Phaseolus vulgaris L.）富含蛋白質(zhì)、膳食纖維及人體必需的維生素和礦物質(zhì)，是全球最重要的谷物豆類之一。MiRNA是長度為21-22nt的非編碼RNA，通過與靶基因互補(bǔ)發(fā)揮轉(zhuǎn)錄后水平的負(fù)調(diào)控作用。MiRNA參與植物眾多發(fā)育過程，包括豆科植物的種子發(fā)育。在菜豆中，許多研究已經(jīng)表征了不同脅迫下不同器官中sRNA和miRNA家族的表達(dá)變化。然而，菜豆種子發(fā)育過程中miRNA的調(diào)控機(jī)制仍有待研究。

近日，Horticulture Research在線發(fā)表了里斯本新大學(xué)化學(xué)與生物技術(shù)研究所安東尼奧·澤維爾團(tuán)隊題為MicroRNAs expression dynamics reveal post-transcriptional mechanisms regulating seed development in Phaseolus vulgaris L.的研究論文。

該研究通過small RNA-seq分析鑒定了72個已知的miRNA和39個新的miRNA在菜豆種子發(fā)育的階段中表達(dá)。

降解組分析和靶標(biāo)預(yù)測確定了77種表達(dá)的miRNA的靶標(biāo)，包括轉(zhuǎn)錄因子家族，例如HD-ZIP，ARF，SPL和NF-Y，而大多數(shù)新的miRNA靶標(biāo)為可編碼功能蛋白。

結(jié)合miRNA豐度的主成分分析，層次聚類和表達(dá)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)分析，作者表明miRNA在開花10天和40天后這兩個時間點(diǎn)作用相對明顯。此外，miRNA/靶標(biāo)表達(dá)譜為種子發(fā)育不同階段中分子調(diào)節(jié)模塊的相關(guān)性提供了生物學(xué)證據(jù)。

該研究結(jié)果揭示了miRNA的動態(tài)變化適時地調(diào)節(jié)了菜豆種子發(fā)育的不同階段。本文所述的miRNA代表了新穎的基因資源，可潛在應(yīng)用于未來的生物技術(shù)方法中，以調(diào)節(jié)與豆類種子性狀有關(guān)基因的表達(dá)。