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氮是植物生長發(fā)育的必需元素，有許多基因響應(yīng)缺氮環(huán)境，但是大多數(shù)響應(yīng)缺氮環(huán)境基因的功能和機制還不是很清楚。 

版納植物園植物分子生物學(xué)組組長余迪求研究員指導(dǎo)的博士研究生何華和梁崗副研究員的研究發(fā)現(xiàn)，在擬南芥中存在著許多響應(yīng)氮饑餓的miRNA，其中miR826是響應(yīng)缺氮比較明顯的一個，同時我們還發(fā)現(xiàn)了一個新的miRNA--miR5090，來源于miR826基因的反義鏈編碼的轉(zhuǎn)錄本。miR826和miR5090都來源于其共同靶基因--AOP2的反向重復(fù)。在缺氮時，兩個miRNA的表達受到誘導(dǎo)，而靶基因AOP2的表達受到抑制,二者的表達表現(xiàn)為負相關(guān)，暗示二者時空表達一致性。通過AOP2融合GUS表達，我們確定兩個miRNA在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控AOP2。在miR826和miR5090高表達植物中，AOP2的表達受到抑制，同時抑制了合成芥子油苷相關(guān)基因的表達，使脂肪族芥子油苷的含量減少。miR826和miR5090高表達植物在低氮環(huán)境時，表現(xiàn)出對低氮具備更強的耐受能力。比如，相對于野生型，miR826和miR5090高表達植物生長更快，積累更高生物量，更多側(cè)根，更高葉綠素含量和更低的花色素苷含量；同時上調(diào)了氮饑餓響應(yīng)基因的表達，暗示著其具有更強的氮吸收的能力。 

綜上所述，我們的研究表明，miR826和miR5090可以通過調(diào)節(jié)擬南芥體內(nèi)芥子油苷的合成來適應(yīng)低氮環(huán)境。相關(guān)研究以Two young miRNAs originating from target duplication 36 mediate nitrogen starvation adaptation via regulation of glucosinolate synthesis in Arabidopsis thaliana為題在植物學(xué)知名期刊Plant Physiology上在線發(fā)表。 

該研究得到國家自然科學(xué)基金(31100186)、中國科學(xué)院西部之光及中科院“135”工程（the CAS 135 program XTBG-F04）的資助，特此感謝！

miRNA826和miR5090高表達可以提高植物對低氮環(huán)境的耐性能力