謝潔 王明 李青 潘妃 熊興耀 秦玉芝，2

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院，長沙 410128；2. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心，長沙 410128；3. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，北京 100081；4. 貴州省江口縣農(nóng)牧科技局，貴州 554400）

植物在生長發(fā)育過程中受到外界生物因素及非生物因素的影響，通過長期進(jìn)化過程，植物本身產(chǎn)生了一系列復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制，miRNA對靶mRNA的沉默途徑就是其中之一。microRNA（miRNA）是真核細(xì)胞中一類長度約為21-25 nt的非編碼內(nèi)源保守性單鏈小分子RNA，其作為一種轉(zhuǎn)錄后調(diào)控因子，通過對靶mRNA進(jìn)行切割或造成翻譯阻遏來抑制基因的表達(dá)［1］。研究發(fā)現(xiàn)，miRNA通過參與調(diào)控相關(guān)抗性基因的表達(dá)，對環(huán)境脅迫信號做出不同的響應(yīng)［2-4］。MiR390是一種古老的高度保守的miRNAs，它的靶基因AGO7蛋白是RISC（RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體）的重要組成部分，miR390進(jìn)入RISC后對mRNA進(jìn)行切割或翻譯抑制使AGO7基因沉默［5］。目前，對植物miR390基因的研究大多集中在擬南芥和水稻等模式植物上，較多采用高通量測序技術(shù)結(jié)合生物信息學(xué)進(jìn)行靶基因、作用位點(diǎn)和功能預(yù)測等方面的分析，運(yùn)用實(shí)時(shí)定量PCR（Quantitative Real Time-PCR）、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等研究手段探究miR390與靶基因的互作關(guān)系。本文綜述了miR390基因家族參與植物的生長發(fā)育過程和響應(yīng)植物非生物脅迫中的作用，旨為闡明miRNA介導(dǎo)植物基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制提供重要參考。

1 miR390基因家族簡介

1.1 植物miR390的形成過程及作用機(jī)制

植物miR390的形成過程是在細(xì)胞核中完成的，首先內(nèi)源miRNA基因通過RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄形成具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的初級轉(zhuǎn)錄本（pri-miRNA），隨 后 經(jīng) SE（C2H2鋅 指 蛋 白 SERRATE）-DCL1（Dicer-Like酶 1）-HYL1（ 雙 鏈 RNA結(jié) 合 蛋 白HYPONASTIC LEAVESI）復(fù)合體切割形成前體小RNA（pre-miRNA）。pre-miRNA 再次被該復(fù)合體切割產(chǎn)生 miR390∷miRNA* 二聚體。該二聚體在植物外運(yùn)蛋白直系同源物 5（Plant homolog of expor-tin-5，HASTY）的作用下從細(xì)胞核轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中，然后該二聚體解旋釋放出成熟的 miR390，其在HYL1、HEN1（s-腺苷甲硫氨酸依賴的甲基轉(zhuǎn)移酶）及DCL1的協(xié)助下與 AGO7 蛋白等組成 RISC，進(jìn)而對靶基因進(jìn)行切割或抑制其翻譯，另一條 miRNA*逐步降解［6-7］。miR390作用其靶基因的調(diào)控途徑與其他miRNAs的作用方式不同，它通過作用在TAS（Trans-acting siRNA gene）上誘導(dǎo)產(chǎn)生21個(gè)堿基長的tasiRNA（Trans-acting siRNA），再靶向作用于生長 素 因 子 ARF（Auxin response factor） 基 因［8-10］。在模式植物擬南芥中miR390被裝載到包含有AGO7的沉默復(fù)合體（RISC）上，通過“Two-Hit”（兩個(gè)miR390的靶向位點(diǎn)）的機(jī)制作用在AtTAS1上，然后誘導(dǎo)產(chǎn)生兩個(gè)tasiARF（tasiRNA靶向ARF基因），這兩個(gè)tasiARF序列相似，都可以作用在AtARF2/3/4 基因上［5］（圖 1）。

圖1 植物中miR390的起源、合成及作用過程

1.2 植物miR390的發(fā)現(xiàn)及分類

2005年，AM Gustafson等首次在擬南芥（Arabidopsis thaliana）中發(fā)現(xiàn)了兩種miR390，即ath-miR390a和 ath-miR390b， 之 后，miR390陸 續(xù)在多種植物中被發(fā)現(xiàn)［11］。通過表達(dá)序列標(biāo)簽分析、高通量測序、miRNA 微陣列分析、Northern 雜交和克隆檢測等方法，在二穗短柄草（Brachypodium distachyon）、香瓜（Cucumis melo）、擬南芥（Arabidopsis thaliana）、水稻（Oryza sativa）、毛楊果（Populus trichocarp）、小立碗蘚（Physcomitrella patens）、蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）、馬鈴薯（Solanum tuberosum）、木薯（Manihot esculenta）、煙草（Nicotiana tabacum）、番茄（Solanum lycopersicum）、玉米（Zea mays）、 高 粱（Sorghum bicolor） 和 大 豆（Glycine max）等多種植物中檢測到了miR390，并且發(fā)現(xiàn)它在不同物種間具有高度的進(jìn)化保守性。

英國曼徹斯特大學(xué)生命科學(xué)院2014年6月新發(fā)布的miRBase21.0版數(shù)據(jù)庫（http://www.mirbase.org）記錄了miR390基因家族的各個(gè)成熟序列。成熟的miR390含有21個(gè)堿基，具有5′端磷酸基和3′羥基結(jié)構(gòu)，它的序列為 5′aagcucaggagggauagcgcc3′，是在Dicer酶的作用下由含有發(fā)夾結(jié)構(gòu)的單鏈RNA前體經(jīng)過加工后生成的。至今，該數(shù)據(jù)庫中記錄了miR390基因家族共有74個(gè)miRNA成員，分布于34個(gè)物種中（表1）。其中，大豆中含有7種，蘋果中含有6種，煙草等4種植物中含有4種；楊樹等4種植物中含有3種；擬南芥等9種植物中含有2種；馬鈴薯等15種植物中只含有1種。在某些植物中，miR390的另一條臂也被加工產(chǎn)生 miR390*，用-5p和-3p表示成熟序列來自于前體的5′和3′端，如stu-miR390a-5p 來自于前體stu-miR390的5′端，stumiR390-3p 來自于前體 stu-miR390 的 3′端。

2 miR390響應(yīng)植物的生長發(fā)育

生長素是主要的植物激素之一，參與植物生長發(fā)育的全方位調(diào)控。miR390通過作用于生長素信號參與調(diào)控植物的生長發(fā)育過程。它的靶基因之一ARF是一類能通過與生長素響應(yīng)元件結(jié)合并促進(jìn)或抑制基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，在植物生長發(fā)育的不同時(shí)期和不同組織部位中普遍表達(dá)。miR390作用于TAS基因引發(fā)ta-siRNA的生物合成，再靶向作用于生長素應(yīng)答因子ARF基因并調(diào)控其表達(dá)，進(jìn)而引起植物一系列的表型變化［47］。在水稻中，根據(jù)OsmiR390的前體RNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)引物，從基因組中克隆出其前體DNA片段，并將其構(gòu)建在玉米U biI啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的表達(dá)載體中，轉(zhuǎn)入水稻后得到過表達(dá)的Osta-siR2141植株，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了異常的頂端分生組織及營養(yǎng)階段發(fā)育遲緩等表型缺陷［48］，并且miR390在根部及幼苗中的轉(zhuǎn)錄量較高［49］，推測miR390參與水稻根部及幼苗的生長素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，從而引發(fā)植株一系列表型缺陷。ARF基因與花芽分化、維管組織形成、胚的發(fā)育以及側(cè)根發(fā)生等多個(gè)研究領(lǐng)域均有緊密關(guān)聯(lián)［50］。研究發(fā)現(xiàn)，miR390能間接調(diào)控花期［51］，它通過抑制 ARF3和ARF4［52-53］轉(zhuǎn)錄因子來延長幼年期，從而推遲開花。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在擬南芥RNA 聚合酶基因、DCL4基因和 AGO7 基因的功能缺失突變體中miR390不能正常合成，且表現(xiàn)提前進(jìn)入成年期，并產(chǎn)生成年態(tài)葉片，這一結(jié)果論證了上述觀點(diǎn)。鈣和鈣依賴性蛋白激酶（Calcium-dependent protein kinase，CDPK）在調(diào)節(jié)馬鈴薯結(jié)瘤過程中起著重要的作用，通過生物信息學(xué)的方法預(yù)測StCDPK1是miR390的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子，Santin等［54］分析了其在馬鈴薯生命周期的不同組織和階段中的表達(dá)發(fā)現(xiàn)，StCDPK1與馬鈴薯莖、根、匍匐莖到塊莖轉(zhuǎn)變期間以及塊莖芽中的維管系統(tǒng)有緊密關(guān)聯(lián)，qRT-PCR結(jié)果顯示StCDPK1在馬鈴薯不同組織中普遍表達(dá)，并通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法進(jìn)一步證實(shí)。這些結(jié)果表明miR390調(diào)控StCDPK1的表達(dá)在馬鈴薯各組織中普遍表達(dá)且存在組織特異性，揭示了該激酶在馬鈴薯發(fā)育過程中的作用。Zhao等［55］發(fā)現(xiàn)油菜花中miR390參與了早期胚胎的發(fā)育過程。miR390-TAS3-ARF調(diào)控途徑在植物葉等器官的極性發(fā)育及生長時(shí)期的轉(zhuǎn)變上也發(fā)揮著調(diào)控作用［56-57］，特別是對植物橫向器官發(fā)育的調(diào)控尤為明顯。如在側(cè)根發(fā)育過程中，miR390-TAS3-ARF2-ARF3-ARF4可以定量控制側(cè)根的生長［58］。番茄miR390的功能研究多圍繞在果實(shí)的生長發(fā)育與成熟過程進(jìn)行，通過高通量測序分析得到了番茄葉片和果實(shí)中 miR390的表達(dá)情況發(fā)現(xiàn)，其在番茄幼小果實(shí)中的表達(dá)量遠(yuǎn)高于葉片、未開放的花以及成熟果實(shí)中，有研究對番茄果實(shí)發(fā)育的4個(gè)階段miRNAs和降解組進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，miR390可以靶向降解TAS3a、TAS3b和肌動(dòng)蛋白相關(guān)復(fù)合物亞基［59］，說明miR390在番茄的果實(shí)發(fā)育過程中起到調(diào)控作用。以上研究表明，miR390能通過靶向作用多種調(diào)節(jié)因子廣泛參與植物的生長發(fā)育過程，并在其中發(fā)揮作用。

表1 miR390基因家族成員的分布

3 miR390響應(yīng)植物的非生物脅迫

非生物脅迫是指由過度或不足的物理或化學(xué)條件引發(fā)的，對植物的生長、發(fā)育或繁殖都能產(chǎn)生不利影響的脅迫因子。miR390不僅可以通過調(diào)控靶標(biāo)基因的表達(dá)，參與植物生長發(fā)育，反饋調(diào)節(jié)自身的代謝合成。還能通過參與調(diào)控相關(guān)抗性基因的表達(dá)，對重金屬脅迫、鹽脅迫、干旱脅迫和低溫等脅迫信號做出不同的響應(yīng)［4，60］。

3.1 重金屬脅迫

常見的金屬脅迫包括植物生理生化所必需的元素如銅（Cu）、鐵（Fe）、鋅（Zn）和非必需的元素如隔（Cd）、鈷（Co）、汞（Hg）及鋁（Al）等。在重金屬脅迫下植物體內(nèi)的活性氧大量積累，抗氧化酶系統(tǒng)與活性氧系統(tǒng)之間的平衡被打破，從而導(dǎo)致質(zhì)膜、蛋白質(zhì)和DNA的損傷，對植物體造成嚴(yán)重的傷害［61］。2000年來，miRNA與靶基因的互作關(guān)系是重金屬脅迫應(yīng)答的研究熱點(diǎn)。鎘是一種生物毒性很強(qiáng)且分布很廣的重金屬元素，水稻對鎘的吸收性較強(qiáng)，鎘進(jìn)入水稻植株體內(nèi)可向其籽粒等器官中轉(zhuǎn)移并積累［62］。利用植物miRNA靶基因預(yù)測軟件miRU和5iRU的方法證實(shí)水稻miR390的靶基因?yàn)?個(gè)富亮氨酸受體激酶LRR-RLK（Receptor-like protein kinase），然后通過RT-PCR發(fā)現(xiàn)，在鎘處理下水稻植株根中RLK的表達(dá)顯著上調(diào)［63］，并且不同時(shí)間點(diǎn)miR390和RLK mRNA表現(xiàn)出此消彼長的一一對應(yīng)關(guān)系，說明miR390調(diào)控RLK參與了水稻鎘脅迫的應(yīng)答，并且兩者之可能存在負(fù)調(diào)控［64］。丁艷菲等［65］利用水稻miRNA芯片技術(shù)，在水稻幼苗根中篩選獲得19種與鎘脅迫應(yīng)答相關(guān)的miRNA，其中，miR390的表達(dá)受到了顯著的抑制，進(jìn)一步研究把水稻miR390轉(zhuǎn)化到水稻的愈傷組織中獲得T2代種子，播種在含鎘的培養(yǎng)液中發(fā)現(xiàn)，過表達(dá)miR390的水稻植株對鎘敏感［66］。Ding等［67］研究發(fā)現(xiàn)鎘脅迫下miR390過表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系OsHMA2和OsNramp5的表達(dá)增強(qiáng)，促進(jìn)了水稻地上部分鎘積累量的增加。目前鎘脅迫下miR390與其靶基因的研究多集中在互作關(guān)系上，而具體的作用機(jī)制有待深入研究。

植株根系是直接與土壤接觸的部分，土壤中的重金屬物質(zhì)通過根系進(jìn)入到植株的各個(gè)組織器官中，研究miR390在重金屬脅迫下的表達(dá)情況發(fā)現(xiàn)，其在根系中的變化較明顯。Cd、Hg和Al能抑制植物根中miR390的表達(dá)，從而使得完整的TAS3轉(zhuǎn)錄本和tasiARFs的積累減少，最終抑制側(cè)根的生長［68］。Cd脅迫下馬藺根系中miR390表達(dá)量下調(diào)［69］。在高濃度Cu處理的擬南芥植株中，miR390通過反式作用siRNAs的生物發(fā)生從而發(fā)揮它的作用，轉(zhuǎn)而調(diào)控生長素響應(yīng)因子，表現(xiàn)為主根的生長減少而短側(cè)根的密度增加，并且主根和次生根根尖中有絲分裂活性、生長素和細(xì)胞因子在積累方面也發(fā)生了改變，推測miR390能響應(yīng)Cu毒性有關(guān)［70-71］轉(zhuǎn)而調(diào)控生長素響應(yīng)因子。將亞麻抗性品種和敏感性品種的幼苗暴露于AlCl3溶液中4 h和24 h，結(jié)果顯示miR390的表達(dá)發(fā)生變化且在敏感性和抗性品種中的改變是不同的，亞麻中miR390-TAS3能編碼轉(zhuǎn)錄物，推測miR390能通過調(diào)控亞麻植物的生長過程在Al脅迫中起作用［72］。miR390在響應(yīng)其他植物重金屬脅迫時(shí)也有明顯的改變，蒺藜苜蓿在鋁脅迫下［73］，水稻在砷脅迫下［74-75］，甘藍(lán)型油菜在鎘脅迫下［76］miR390 的表達(dá)量均有不同程度的下降。以上結(jié)果說明植株在受到重金屬脅迫時(shí)，植株的表型及miR390的表達(dá)量發(fā)生變化，且在根系中表現(xiàn)明顯。

3.2 干旱脅迫

干旱脅迫下植株體內(nèi)某些miRNAs會(huì)過量或低量表達(dá)，因此研究干旱脅迫下miRNAs做出的響應(yīng)可以為農(nóng)作物的逆境響應(yīng)機(jī)制研究奠定基礎(chǔ)。直接旱害（DNH）被認(rèn)為是一種具有“應(yīng)激效應(yīng)”的干旱處理方式，馴化后旱害（DH）是一種經(jīng)過干旱誘導(dǎo)后表達(dá)的處理方式，被認(rèn)為是一種 “馴化效應(yīng)”［33］，在研究木薯抗旱相關(guān)miRNA中發(fā)現(xiàn)，DNH和DH處理下miR390b在SC124（抗旱能力較高的木薯品種）和KU50（抗旱能力較低的木薯品種）的功能葉和根中都有表達(dá)，但整體上來看DH中miR390的表達(dá)量高于DNH［77］。對煙草進(jìn)行干旱脅迫（DL）和重新澆水（WL）處理并以未處理（CL）做對照，結(jié)果顯示miR390在不同干旱條件下表現(xiàn)出差異調(diào)節(jié)［78］。以上結(jié)果說明miR390響應(yīng)干旱脅迫是一個(gè)復(fù)雜的過程，不同干旱條件下miR390的表達(dá)有一定差異。RNA依賴的RNA聚合酶（RNA-dependent-RNA polymerase，RdRp）是一類可被多種生物脅迫和非生物脅迫誘導(dǎo)的基因，目前為止，已在擬南芥、煙草、棉花、番茄、黃瓜和水稻等多種植物中被分離獲得。研究發(fā)現(xiàn)，RDR6可通過反式作用miR390的靶基因TAS3促進(jìn)ta-siRNA的生物合成，從而促進(jìn)植物側(cè)根的伸長［79］。當(dāng)科豐一號大豆品種處于2葉期時(shí)，對其進(jìn)行干旱處理（2% PEG 8000）6 h后，該基因在莖和葉中的表達(dá)量出現(xiàn)了短暫的降低，處理24 h后該基因在根中的表達(dá)量突然上升，而莖和葉中的表達(dá)量沒有明顯的變化［80］。根據(jù)這一結(jié)果預(yù)測miR390能響應(yīng)植物的干旱脅迫且存在組織特異性。Sunkar等［81］發(fā)現(xiàn)miR390在擬南芥中也能響應(yīng)干旱脅迫。以上研究可以推測miR390在干旱脅迫中發(fā)揮作用，且在植物不同組織和不同干旱條件下的表達(dá)量存在差異。

3.3 鹽脅迫

土壤鹽漬化是一個(gè)全球性問題，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。在鹽脅迫下miRNAs的表達(dá)量會(huì)發(fā)生變化，Sunkar等［81］發(fā)現(xiàn)miR390在擬南芥遭受鹽堿脅迫時(shí)均有表達(dá)。以草莓栽培品種全明星（Allstar）為實(shí)驗(yàn)材料，分別進(jìn)行不同濃度的NaCl處理，發(fā)現(xiàn)不同鹽脅迫處理下，miR390的表達(dá)量都受到了明顯的抑制［82］。miR390能靶向作用相關(guān)基因，調(diào)控其表達(dá)，參與植物的鹽脅迫過程。在玉米冠根組織的降解組文庫中測序檢測到miR390可靶向作用無機(jī)焦磷酸酶［83］，而對高粱根和葉鞘的研究發(fā)現(xiàn)，鹽脅迫初期無機(jī)焦磷酸酶水解活性明顯增加，根和葉鞘的生長沒有受到抑制；鹽脅迫后期Na+開始向地上部分運(yùn)輸并在葉片中積累，此時(shí)，葉片液泡膜質(zhì)子泵和Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)活性開始增加，根和葉鞘的Na/K比增加，無機(jī)焦磷酸酶水解活性下降。相應(yīng)地，根和葉鞘的生長也下降［84］。同樣，在煙草［85］、擬南芥［86］和大麥［87］等植物中都發(fā)現(xiàn)無機(jī)焦磷酸酶在鹽脅迫下表達(dá)量發(fā)生改變。說明miR390靶向作用與無機(jī)焦磷酸酶，調(diào)控其表達(dá)，參與植物的鹽脅迫，且隨著脅迫時(shí)間的變化其表達(dá)量也會(huì)發(fā)生改變，最后導(dǎo)致植物生長上的變化。采用同源克隆的方法從大豆品種中分離出GmRDR6a和GmRDR6b，鹽處理48 h之內(nèi)GmRDR6a和GmRDR6b在根、莖、葉中的表達(dá)量均明顯高于對照，且GmRDR6a在根、莖、葉中的表達(dá)量分別于鹽處理12、24和48 h時(shí)達(dá)到最高；GmRDR6b在根、莖、葉中的表達(dá)量分別于鹽處理6、12 和24 h時(shí)達(dá)到最高［80］。這一結(jié)果說明miR390可靶向作用于RDR6，調(diào)控其表達(dá)，參與植物的鹽脅迫，且在植物的多個(gè)組織中均有表達(dá)，但miR390表達(dá)量達(dá)到峰值所需要的時(shí)長存在差異。

3.4 低溫脅迫

低溫是限制植物生長和分布的一種重要非生物脅迫，也是危害農(nóng)作物生長的常見自然災(zāi)害之一。植物的低溫脅迫包括冷害和凍害，都能對植物造成嚴(yán)重的傷害。因此，研究植物的抗寒性就顯得尤為重要，研究發(fā)現(xiàn)miR390在響應(yīng)低溫脅迫中發(fā)揮作用。運(yùn)用RT-PCR分析23個(gè)抗寒候選miRNA在木薯品種C4和KU50中的表達(dá)差異，結(jié)果顯示，低溫脅迫下miR390的表達(dá)量下降［88］。選用具有強(qiáng)耐冷和強(qiáng)抗凍能力的高山冰緣植物高山離子芥作為材料，通過高通量測序預(yù)測其低溫脅迫下受調(diào)控的miRNAs，基因本體論（GO）比較他們靶基因的特征和表達(dá)模式，然后通過RT-PCR驗(yàn)證，結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR390通過調(diào)控靶基因的表達(dá)對低溫做出響應(yīng)［89］。李賀等［90］研究發(fā)現(xiàn)miR390在低溫脅迫處理的甜楊幼苗葉片中得到表達(dá)，并且miR390a在甜楊幼苗中的表達(dá)情況與其在毛果楊受4℃低溫處理后經(jīng)微陣列分析獲得的表達(dá)譜結(jié)果極為相似，推測miR390與其靶基因的作用方式在兩者中存在相似性。我們課題組對馬鈴薯材料進(jìn)行了冷馴化及寒凍處理，通過高通量測序預(yù)測、RLM-RACE分析證實(shí)低溫響應(yīng)miR390的靶基因有2個(gè)富含亮氨酸重復(fù)序列類型受體蛋白激酶、1個(gè)內(nèi)切 1，3；1，4-β-D-葡聚糖酶、3個(gè)類受體絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶和1個(gè)PGR5-類蛋白1B。實(shí)時(shí)定量PCR驗(yàn)證顯示，冷馴化末期，miR390調(diào)控的關(guān)鍵靶向基因是富含亮氨酸重復(fù)序列型類受體蛋白激酶和內(nèi)切1，3；1，4-β-D-葡聚糖酶，寒凍初期miR390調(diào)控的關(guān)鍵靶向基因是富含亮氨酸重復(fù)序列型類受體蛋白激酶和受體絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，寒凍后期miR390調(diào)控的關(guān)鍵靶向基因是受體絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。同時(shí)發(fā)現(xiàn)miR390在馬鈴薯的不同組織中表達(dá)量不同，存在組織特異性。

4 其他生物脅迫

miR390在激素等其他生物脅迫中也發(fā)揮著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)生物脅迫下擬南芥中miR390的表達(dá)下調(diào)［91］，缺氧脅迫下表達(dá)上調(diào)［92］。miR390基因家族是一類與葉片衰老相關(guān)的暗誘導(dǎo)miRNAs，通過微陣列平臺分析全暗處理的植株（DPs）和單獨(dú)暗葉處理的植株（IDLs）發(fā)現(xiàn)miR390a的表達(dá)水平在全暗處理下相對較高（P＜ 0.01，信號強(qiáng)度 ＞ 500）［93］。還有研究發(fā)現(xiàn)光敏感型miR390異構(gòu)體能靶向調(diào)控四吡咯類物質(zhì)合成的CPO I氧化酶和CHLP還原酶，而這兩種酶在植物光合作用中起到重要的作用［94］。通過這兩個(gè)研究可以推測miR390能靶向光合作用相關(guān)的酶，影響植物的光合作用，表現(xiàn)為葉片衰老。激素脅迫同樣影響著miR390的表達(dá)，BA能顯著促進(jìn)“全明星”草莓試管苗中miR390的表達(dá)，表達(dá)量相差12.41倍；IAA也能顯著提高其中miR390的表達(dá)，表達(dá)量相差 62.71 倍［95］。Yoon 等［96］研究指出，在高 IAA 濃度下（10 μmol·L-1或 50 μmol·L-1）處理12-24 h，擬南芥 miR390 的表達(dá)水平明顯增加，而在低濃度IAA（10 nmol·L-1）下處理相同時(shí)間，表達(dá)量沒有顯著差異。推測miR390可響應(yīng)不同濃度的激素脅迫，且在不同濃度下表達(dá)量存在差異。

5 展望

miRNA通過調(diào)控靶基因的表達(dá)，廣泛參與植物的脅迫應(yīng)答，是當(dāng)今植物逆境脅迫研究的熱點(diǎn)。目前對miR390的研究仍然偏重于擬南芥和水稻等模式植物，小麥和馬鈴薯等其他主要農(nóng)作物及園藝作物上的研究進(jìn)展緩慢。雖然通過高通量測序技術(shù)結(jié)合生物信息學(xué)預(yù)測獲得大量miRNA及其靶基因的組學(xué)信息，但目前僅能比較快速的應(yīng)用實(shí)時(shí)定量PCR簡單的探究miRNA及其靶基因的作用關(guān)系，而進(jìn)一步研究常用的轉(zhuǎn)植物基因技術(shù)步驟復(fù)雜，試驗(yàn)周期長，技術(shù)要求高，成為限制深入探究miRNA及其靶基因互作直接證據(jù)的主要瓶頸。基于相同的原因，目前對miR390的研究大多只停留在用實(shí)時(shí)定量PCR的方法間接分析層面，高效率、短時(shí)間且能直接證明植物miRNA作用其靶基因的離體或原位瞬時(shí)表達(dá)技術(shù)體系的開發(fā)，將為深入探討miR390在響應(yīng)植物非生物逆境脅迫的機(jī)理研究提供有力的手段。

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