miR156a靶向调控Persicaria minor的PmFBK2蛋白在茉莉酸甲酯诱导的应激反应中的作用机制

本研究揭示了miRNA-FBP互作在Persicaria minor应对MeJA胁迫中的调控网络。研究人员通过生物信息学预测和实验验证（包括RLM-RACE和Y2H技术）鉴定出5对miRNA-FBP调控对，其中miR156a-PmFBK2表现出显著负相关关系，并证实PmFBK2通过靶向SAMS2、PAL1等应激相关蛋白参与代谢与激素调控通路，为作物抗逆改良提供了新靶点。

　　

在植物应对环境胁迫的复杂调控网络中，微小RNA（miRNA）和F-box蛋白（FBP）分别作为转录后和翻译后调控的关键分子，其协同作用机制尚未完全阐明。特别是对于具有重要药用价值的Persicaria minor（马来西亚俗称kesum），虽然已知其富含抗氧化成分，但分子层面的应激响应机制仍属空白。马来西亚国立大学的研究团队在《Journal of Plant Physiology》发表的研究，首次系统解析了该植物在茉莉酸甲酯（MeJA）胁迫下miRNA-FBP调控网络的功能机制。

研究采用整合生物信息学预测与实验验证的策略，通过降解组测序（RLM-RACE）验证靶标切割位点，结合酵母双杂交（Y2H）筛选互作蛋白。特别运用甲基化敏感扩增多态性（MSAP）技术分析表观遗传修饰，并通过qRT-PCR进行表达谱验证。

【主要发现】

1. 植物材料与生长条件
   6周龄P. minor离体培养物在含3%蔗糖的MS培养基中培养，为后续MeJA处理提供标准化材料。

2. miRNA-FBP靶标对预测
   从P. minor miRNAome库中鉴定出5对调控关系，包括miR156a-PmFBK2、miR396a-PmFBX1等，其中miR156a与PmFBK2呈现显著负相关（r=-0.82）。

3. MeJA响应性miRNA-FBP互作鉴定
   GO分析显示靶向FBPs富集于应激响应通路，特别是含有kelch重复结构的FBK亚家族（PmFBK2/3），其可能通过SCF复合体介导底物蛋白泛素化降解。

4. PmFBK2蛋白互作网络
   Y2H实验揭示PmFBK2特异性结合S-腺苷甲硫氨酸合成酶2（SAMS2）、苯丙氨酸解氨酶1（PAL1）和赤霉素受体GID1，这些蛋白分别参与甲基循环、苯丙烷代谢和激素信号转导。

5. 表达模式与调控机制
   RLM-RACE证实miR156a在PmFBK2转录本第892位点介导切割，而MeJA处理导致miR156a上调（3.2倍）伴随PmFBK2下调（61%），表明该调控对响应外界胁迫具有时序特异性。

结论部分强调，该研究首次绘制了P. minor中miRNA-FBP调控网络图谱，阐明miR156a通过负调控PmFBK2影响应激相关蛋白稳态的新机制。特别值得注意的是，PmFBK2靶向的SAMS2和PAL1是次级代谢关键酶，暗示该调控轴可能连接表观遗传修饰（甲基化）与抗氧化物质合成。这些发现为解析非模式植物的环境适应机制提供了范式，并为利用分子育种提升作物抗逆性提供了理论依据。