中山大学Nature子刊揭示重要miRNA

　　

生物通报道 来自中山大学生命科学学院、华南师范大学和中国科学院遗传与发育生物学研究所的研究人员，在新研究中证实microRNA OsmiR397过表达可增加谷粒大小，促进圆锥花序分枝，从而提高水稻的产量。这一研究发现发表在7月21日的《自然生物技术》（Nature Biotechnology）杂志上。

中山大学生命科学学院的陈月琴(Yue-Qin Chen)教授和华南师范大学的李洪清(LI Hong-Qing)教授是这篇论文的共同通讯作者。前者的主要研究方向是非编码RNA与疾病；植物发育与代谢的RNA调控。后者主要从事植物分子生物学及基因工程研究。

随着世界人口的不断增长，人类对于谷物的需求将进一步加大。据预测到2025年，世界人口将激增到89亿，而粮食产量必须比现在增产50%以上，才能满足迅速增长的人口需求。水稻是最重要的粮食作物之一。全球约有60%的人口以大米为主食，因此增加水稻产量对世界，尤其对我国粮食安全至关重要。

microRNA (miRNA)是一类20-24nt的非编码小RNA，通过与靶mRNA序列的互补配对产生特异性，抑制mRNA的表达或使其降解，从而调控靶基因的表达。从2002年证实miRNA在植物中的存在以来，关于植物miRNA的研究进展异常迅速。研究表明，植物miRNA参与调控了植物器官的形态建成、生长发育、激素分泌、信号转导以及对外界环境胁迫的应答能力等广泛的生物学过程。

在这篇文章中研究人员报告称发现，一种在水稻幼穗和谷粒中天然高水平表达的miRNA：OsmiR397，其过表达可以增大谷粒的大小，促进圆锥花序分枝，使得田间试验中谷粒总产量增高达25%。

研究人员表示，据他们所知，过去从未报道过有miRNA在控制植物种子大小和谷粒产量中发挥正调控作用。研究人员证实，OsmiR397是通过下调它的靶基因OsLAC来增高谷粒产量的。OsLAC编码产物是一种漆酶（laccase）样蛋白，研究人员证实其与植物对油菜素内酯（brassinosteroids）的敏感性有关。

由于miR397在不同物种间高度保守，新研究表明操控miR397不仅可用于提高水稻产量，也为提高其他谷类作物的产量提供了一种新工具。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Overexpression of microRNA OsmiR397 improves rice yield by increasing grain size and promoting panicle branching

Increasing grain yields is a major focus of crop breeders around the world. Here we report that overexpression of the rice microRNA (miRNA) OsmiR397, which is naturally highly expressed in young panicles and grains, enlarges grain size and promotes panicle branching, leading to an increase in overall grain yield of up to 25% in a field trial. To our knowledge, no previous report has shown a positive regulatory role of miRNA in the control of plant seed size and grain yield……

作者简介：

陈月琴

研究方向：非编码RNA与疾病；植物发育与代谢的RNA调控

1984年毕业于西北大学生物系，获理学学士学位；1987年毕业于北京大学生物系，获理学硕士学位；1996年毕业于中山大学生命科学学院，获博士学位。1996年始任职于中山大学生物工程研究中心；2001-2005年，先后在美国哈佛大学、美国军事医学研究所做客座研究员。

学术成就
陈月琴教授主要从事非编码RNA（以microRNA和lncRNA 为重点）的挖掘与功能研究，研究其在细胞分化、个体发育和疾病发生中的调控作用。共发表SCI 收录论文50余篇，其中近5 年作为第一或通讯作者文章20余篇。研究结果发表在PNAS、Nucleic Acids Research、JBC、Oncogene、Human Molecular Genetics等重要的国际学术期刊上。承担了国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目，“重大新药创制”科技重大专项、以及国家科技部“863“项目等多项科研项目，并参与承担“973”项目2项。分别获国家自然科学二等奖1项和广东省自然科学一等奖1项。2004年入选“新世纪优秀人才支持计划”。

李洪清

华南师范大学分子生物学教授，博士，曾在瑞士苏黎世联邦高工植物研究所做博士论文研究、在日本国立基楚生物学研究所做JSPS博士后和研究员，2000年全国100篇优秀博士论文获得者。主要研究方向为植物分子生物学及基因工程。

研究内容
1.植物DNA损伤修复相关基因功能的研究和水稻基因打靶；
2.水稻染色体端粒的复制机制及其与细胞的分化、衰老的关系；
3.花卉的分子生物学及基因工程育种。上述研究获得国家自然科学基金、国家自然科学基金-广东联合基金、教育部、省自然科学基金及华南师范大学科研处的资助。