浙大蔡新忠组：miRNA如何调控油菜和核盘菌的相互作用？

　　

MicroRNAs（miRNAs）是一种多功能非编码的短核苷酸分子。然而，miRNA在植物和死体营养性病原相互作用中所起到的作用很大程度上是未知的。

在这项研究中，浙江大学蔡新忠课题组鉴定了重要经济油料作物油菜（甘蓝型油菜）的miRNA谱，以及参与甘蓝型油菜和核盘菌相互作用的miRNA谱。首先，研究人员分别对正常甘蓝型油菜叶和经核盘菌侵染的甘蓝型油菜叶进行小RNA测序，结果鉴定出280种甘蓝型油菜的miRNA基因，包括53种新miRNA，以及227种典型miRNA或已知的miRNA家族的变种；其次，对两种样本进行降解组测序进一步鉴定出15种新miRNA的靶基因和222个已知miRNA的靶基因。最后，miRNA芯片分析显示，经核盘菌侵染的叶片和正常叶片之间有68种miRNAs的表达存在差异。

 
图 正常油菜叶和核盘菌侵染的油菜叶miRNA差异表达谱

这些miRNA的靶基因中的一组参与植物菌核病的防御，和/或其他病原体如富亮氨酸重复的核苷酸结合位点（NBS-LRR）R基因、NO和活性氧相关基因。此外，3个miRNA的靶基因AGO1和AGO2是转录后基因沉默（PTGS）的关键元件。几种病毒引起的PTGS抑制基因的表达降低了植物对菌核病的抵抗力。AGO1和AGO2突变的拟南芥表现出抵抗力降低，而AGO1过表达的转基因品种以水平依赖的方式对菌核病的抵抗力增加。此外，miRNA靶基因AGO1和AGO2的瞬时过表达降低油菜对菌核病的抵抗力。

本研究结果表明，甘蓝型油菜和核盘菌的相互作用在miRNA水平具有严密的调控，且可能涉及PTGS。

本研究中的小RNA测序、降解组测序，以及miRNA芯片由联川生物协助完成。

用户文章
Cao JY, et al. （2016）Tight regulation of the interaction between Brassica napus and Sclerotinia sclerotiorum at the microRNA level. Plant Mol Biol. doi 10.1007/s11103-016-0494-3.

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