【Nature Communi】突破！陈雪梅/陈濛组合作揭示没有miRNA，植物无法对温度做出反应

2023年3月22日，Nature Communications在线发表了来自美国加州大学河滨分校陈雪梅教授（现地址为北京大学生命科学院）和加州大学河滨分校植物学与植物科学系终身教授陈濛课题组合作完成的题为“MicroRNA156 conditions auxin sensitivity to enable growth plasticity in response to environmental changes in Arabidopsis”的研究论文。该研究使用遗传学，基因组学和分子生物学方法的组合，证明了miRNA生物发生在热形态发生中起着至关重要的作用，揭示了即使提高温度或存在/添加的生长激素，没有miRNA植物也不会生长。

响应温度变化的表型可塑性对于植物在不同地理环境和不断变化的全球气候中的生存至关重要。环境温度仅升高几度即可在植物发育、生长、新陈代谢和免疫力中引起戏剧性的适应性反应，这些反应统称为热形态发生。MicroRNA（miRNA）在植物发育中扮演着不同的角色，但miRNA是否以及如何参与热形态发生仍然不确定。

该研究为了探索miRNA在热形态发生中的功能，首先研究了miRNA生物发生突变体dcl1-20，hyl1-2和se-1中PHYB介导的21°C至27°C之间的热响应性下胚轴伸长率。研究表明三种miRNA生物发生突变体中，只有hyl1-2在温度响应方面表现出显着缺陷，与pif4-2相当，证明了miRNA生物发生在热形态发生中起着至关重要的作用。

之后，该研究通过正向遗传筛选突变体hyl1-2的抑制子，鉴定到出一个显性dicer like 1基因突变体，可挽救hyl1-2在miRNA生物发生和热响应性下胚轴伸长中的缺陷。然后，该研究通过全基因组miRNA和转录组分析显示microRNA156（miR156）及其靶标SPL9是热形态发生的关键调节因子。令人惊讶的是，miR156/SPL9模块通过许可生长素敏感性来实现热形态发生。此外，miR156依赖性生长素敏感性在较低温度下也起作用。

总之，该研究结果揭示了miR156 / SPL9模块作为一种以前未表征的发育途径，使植物的生长可塑性响应环境温度和光的变化。研究表明啦在传感器和响应者之间是miRNA。没有miRNA，植物可以感知温度，但不能通过生长来响应它。miRNA就像是一个看门人，可以关闭或允许植物应对环境温度变化。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-36774-9

转自：“iPlants”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！