探索小分子RNAOsmiR393调节水稻分蘖、耐旱的分子机制

华南植物园探索小分子RNA OsmiR393调节水稻分蘖、耐旱的分子机制

　　小分子RNA(MicroRNA)是一类内源非编码的单链小分子RNA(21~24nt)，以序列特异性的方式在转录、转录后和翻译水平上对靶基因表达进行调控，是生物体内基因表达自我调控的一种重要手段。miR393被认为通过在生长素(IAA)途径的后转录过程中调控生长素受体，从而调控植物的生长发育和对逆境的反应。

　　中科院华南植物园分子生物学与遗传改良研究中心植物生理生化研究组夏快飞副研究员和硕士研究生王忍等在张明永研究员指导下，对水稻OsmiR393的生物学功能进行了详细研究。经过研究发现：OsmiR393可直接作用于2个水稻生长素受体基因OsTIR1和OsAFB2的mRNA，进而调节它们的表达；超表达OsmiR393的水稻的生长素运输基因OsAUX1及一个分蘖抑制基因OsTB1的表达显著性降低。研究同时发现超表达OsmiR393的转基因水稻的两个新的表型(分蘖数增加和抽穗提前)；然而，超表达OsmiR393引起水稻对盐和干旱胁迫的抗性下降，对生长素敏感性降低。

　　研究人员根据研究结果提出了OsmiR393控制水稻分蘖的基因线路途径的假设(如图)，即OsmiR393通过下调OsTIR1和OsAFB2的表达，降低转基因植株对生长素的信号敏感性；从而造成生长素转运基因OsAUX1的表达下降且导致植株对生长素的运输能力下降，进而造成分蘖芽内的生长素含量较低，最后促进分蘖芽生长，导致植株分蘖增加。

　　该研究成果已申请1项国家发明ZL（201110387564.1），同时已在国际科学刊物PLoS ONE（2012，7：e30039）上发表论文。