近日,我校園藝學院夏瑞課題組在Plant Biotechnology Journal上在線發(fā)表了題為“Biogenesis of Reproductive PhasiRNAs: Exceptions to the Rules”的研究論文,該研究通過對上百種植物進行大規(guī)模的PHAS分析,發(fā)現(xiàn)生殖phasiRNAs具有常規(guī)以外的異常產(chǎn)生模式。
圖1A-C
目前為止,miR2275被認為是觸發(fā)非編碼PHAS基因位點產(chǎn)生24-nt生殖phasiRNAs的主要trigger。miR2275靶向大量在減數(shù)分裂花藥中優(yōu)先表達的非編碼RNA(PHAS前體),并刺激24-nt phasiRNAs的產(chǎn)生(圖1A)。然而,作者在荔枝中發(fā)現(xiàn)一個例外情況:miR2275被發(fā)現(xiàn)靶向一個蛋白質(zhì)編碼基因,并觸發(fā)大量21-nt phasiRNAs的產(chǎn)生(圖1B)。而在水稻中(圖1C),miR167靶向ARF6基因(LOC_Os02g06910),在非生殖組織中(如葉片)觸發(fā)產(chǎn)生大量的21-nt phasiRNAs;而在生殖組織花藥中,則引起產(chǎn)生24-nt的phasiRNAs。這些特例表明,生殖phasiRNAs可以從蛋白質(zhì)編碼基因產(chǎn)生,并且相同的PHAS基因/位點可以被相同的miRNA trigger觸發(fā)產(chǎn)生兩種不同類型的phasiRNAs。同時,在野生草莓中,miR11308在同一組織中,從一些PHAS基因位點上可以同時觸發(fā)產(chǎn)生21-nt和24-nt的phasiRNAs(圖1D)。以上這些發(fā)現(xiàn)表明植物中生殖phasiRNAs的生物合成過程具有比我們已知的更大的靈活性,拓寬了我們對生殖phasiRNAs生物發(fā)生的理解,有助于將phasiRNA途徑開發(fā)成有效的生物技術(shù)工具引入到植物基因的人工沉默技術(shù)中。
圖1D
本論文以華南農(nóng)業(yè)大學為第一完成單位,園藝學院夏瑞教授為通訊作者,博士生鄭家坤為論文第一作者,陳程杰副教授、碩士研究生李冠良、碩士研究生陳佩柯和劉元龍副教授參與了論文的設(shè)計、分析和討論。該研究得到了國家自然科學基金(32072547)和廣東省特支計劃(2019TX05N193)的資助。
文圖/園藝學院