华中农业大学潘志勇研究组揭示柑橘菌根共生的miRNA调控网络

近日，华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室潘志勇研究组在Plant Cell and Environment 在线发表了题为“Integrated miRNA-mRNA analysis reveals candidate miRNA family regulating arbuscular mycorrhizal symbiosis of Poncirus trifoliata”的研究论文。     

菌根是植物根系和菌根真菌形成的一类共生体，菌根真菌为植物提供矿质养分和水分，植物为菌根真菌提供糖和脂肪酸等碳水化合物供其生长。柑橘根系由于缺乏根毛，极度依赖菌根吸收土壤养分。因此，研究柑橘菌根共生形成和维持的机制具有重要意义。

在前期揭示了植物（柑橘）丛枝菌根共生核心基因（J Exp Bot, 2018; New Phytol, 2019）的基础上，作者以柑橘常用砧木枳为材料，采用高通量测序技术鉴定了枳响应丛枝菌根真菌的3750个差异基因及42个miRNA，并通过分析差异基因启动子的顺式作用元件预测到329个菌根共生关键转录因子，由此构建了柑橘菌根共生的miRNA-mRNA调控网络。部分miRNA的靶基因（如miR167h-AMT2;3和miR156e-EXO70I）或关键转录因子（如miR164d-NAC 和miR477a-GRAS）直接参与了菌根菌的侵染、菌根丛枝发育、植菌养分交换等生物学过程。利用瞬时或稳定遗传转化技术对部分miRNA进行功能鉴定发现，miR159b在不同菌根植物中具有保守的调控菌根共生的功能，而柑橘中特有的miR477a可能通过靶定GRAS家族基因RAD1来调控菌根共生。该研究有助于理解柑橘等木本果树菌根共生的转录后调控机制，为通过遗传改良创制养分高效的柑橘砧木种质提供了理论依据。

miRNA调控柑橘等植物菌根共生的模式图

华中农业大学博士生季传雅为论文第一作者，潘志勇教授为论文通讯作者，科隆大学Marcel Bucher教授和马里兰大学萧顺元教授参与了该研究工作。本研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的资助。

本文转载自植物科学最前沿

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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