菜豆种子发育miRNA动态变化

（2021.1.20 园艺研究）

菜豆（Phaseolus vulgaris L.）富含蛋白质、膳食纤维及人体必需的维生素和矿物质，是全球最重要的谷物豆类之一。MiRNA是长度为21-22nt的非编码RNA，通过与靶基因互补发挥转录后水平的负调控作用。MiRNA参与植物众多发育过程，包括豆科植物的种子发育。在菜豆中，许多研究已经表征了不同胁迫下不同器官中sRNA和miRNA家族的表达变化。然而，菜豆种子发育过程中miRNA的调控机制仍有待研究。

近日，Horticulture Research在線发表了里斯本新大学化学与生物技术研究所安东尼奥·泽维尔团队题为MicroRNAs expression dynamics reveal post-transcriptional mechanisms regulating seed development in Phaseolus vulgaris L.的研究论文。

该研究通过small RNA-seq分析鉴定了72个已知的miRNA和39个新的miRNA在菜豆种子发育的阶段中表达。

降解组分析和靶标预测确定了77种表达的miRNA的靶标，包括转录因子家族，例如HD-ZIP，ARF，SPL和NF-Y，而大多数新的miRNA靶标为可编码功能蛋白。

结合miRNA丰度的主成分分析，层次聚类和表达相关网络分析，作者表明miRNA在开花10天和40天后这两个时间点作用相对明显。此外，miRNA/靶标表达谱为种子发育不同阶段中分子调节模块的相关性提供了生物学证据。

该研究结果揭示了miRNA的动态变化适时地调节了菜豆种子发育的不同阶段。本文所述的miRNA代表了新颖的基因资源，可潜在应用于未来的生物技术方法中，以调节与豆类种子性状有关基因的表达。