园艺作物与我们的生活息息相关,它们不仅可以丰富人类的膳食结构,还可以愉悦身心、增进健康,具有独特和重要的经济和生态价值。与大田作物注重产量相比,园艺作物的品质更加受到关注,而品质形成背后的分子机制也一直是园艺科学研究的热点。
自2007年miRNA在番茄中被首次报道以来,已有成千上万的miRNA在百余种园艺作物中得到鉴定。同时,得益于高通量测序、多组学联合分析及基因编辑等研究技术的快速发展,许多园艺作物中miRNA的功能也逐步得到解析,证实了这类小分子RNA是园艺作物品质改良的一种重要调控工具。例如,miR156-SPL模块可调控丰富多样的品质特性,包括苹果表皮的着色、马铃薯块茎的膨大、番茄果实的软化、大白菜的抽薹、菊花的开放以及广藿香精油的合成等。
近日,中科院华南植物园蒋跃明团队系统综述了miRNA在调控果、菜、花等品质形成中的独特作用,更新了对植物miRNA生物合成和作用模式的认识,提供了一个迄今为止园艺作物品质调控相关miRNA的最为完整的数据集,对目前存在的问题、挑战及未来的研究方向提出了展望。文章已经在线发表在Trends in Plant Science(《植物科学趋势》)。中科院华南植物园博士生何妹英和孔祥锦为论文共同第一作者,屈红霞研究员和朱虹副研究员为论文共同通讯作者,蒋跃明研究员在论文撰写中提供了重要指导。文章链接:https://www.cell.com/trends/plant-science/fulltext/S1360-1385(22)00083-8
图1. 园艺作物品质调控相关miRNA的文献数据分析
图2. 园艺作物中miR156家族成员功能的多样性
图3. 代表性果菜花品质相关miRNA的调控模式