miRNA是一类长度为20-24核苷酸的单链小RNA,通过碱基互补配对识别靶基因,在转录后水平剪切或抑制靶基因翻译。在动植物中,miRNA均发挥关键调控作用。近年研究表明,植物miRNA通过调控靶基因时空表达模式控制器官发育。
中科院西双版纳热带植物园余迪求研究员领导的植物分子生物学组于2009年报道了miR396调控拟南芥和烟草叶片发育的分子机制。在此基础上,梁岗副研究员和余迪求研究员进一步研究了miR396调控花发育的机制。在拟南芥中,miR396在花中表达最高,其过表达导致雌蕊从双心皮变为单心皮。过表达植物的花器官中,miR396的7个GRF基因受到明显抑制。虽然GRF单、双和三突变体均未产生单心皮雌蕊,但改变GRF基因上的miR396识别位点可使miR396过表达植物的雌蕊恢复正常。在蛋白水平上,GRF可与GIF形成共调控复合物,而GIF基因的三突变体也产生了单心皮雌蕊。结果表明,miR396通过抑制GRF表达,减少GRF/GIF共转录调控复合物的形成,最终控制雌蕊心皮数量。
该研究以Molecular mechanism of miR396 mediating pistil development in Arabidopsis thaliana为题,在线发表于国际学术期刊Plant Physiology上。该课题得到了青年科学基金项目的资助。