探索小分子RNAOsmiR393調節水稻分蘗、耐旱的分子機制

華南植物園探索小分子RNA OsmiR393調節水稻分蘗、耐旱的分子機制

　　小分子RNA(MicroRNA)是一類內源非編碼的單鏈小分子RNA(21~24nt)，以序列特異性的方式在轉錄、轉錄后和翻譯水平上對靶基因表達進行調控，是生物體內基因表達自我調控的一種重要手段。miR393被認為通過在生長素(IAA)途徑的后轉錄過程中調控生長素受體，從而調控植物的生長發育和對逆境的反應。

　　中科院華南植物園分子生物學與遺傳改良研究中心植物生理生化研究組夏快飛副研究員和碩士研究生王忍等在張明永研究員指導下，對水稻OsmiR393的生物學功能進行了詳細研究。經過研究發現：OsmiR393可直接作用于2個水稻生長素受體基因OsTIR1和OsAFB2的mRNA，進而調節它們的表達；超表達OsmiR393的水稻的生長素運輸基因OsAUX1及一個分蘗抑制基因OsTB1的表達顯著性降低。研究同時發現超表達OsmiR393的轉基因水稻的兩個新的表型(分蘗數增加和抽穗提前)；然而，超表達OsmiR393引起水稻對鹽和干旱脅迫的抗性下降，對生長素敏感性降低。

　　研究人員根據研究結果提出了OsmiR393控制水稻分蘗的基因線路途徑的假設(如圖)，即OsmiR393通過下調OsTIR1和OsAFB2的表達，降低轉基因植株對生長素的信號敏感性；從而造成生長素轉運基因OsAUX1的表達下降且導致植株對生長素的運輸能力下降，進而造成分蘗芽內的生長素含量較低，最后促進分蘗芽生長，導致植株分蘗增加。

　　該研究成果已申請1項國家發明ZL（201110387564.1），同時已在國際科學刊物PLoS ONE（2012，7：e30039）上發表論文。