长链非编码RNA MslncLOX13S通过调控脂氧合酶增强紫花苜蓿硒耐受性的机制研究

本研究发现紫花苜蓿中长链非编码RNA（lncRNA）MslncLOX13S通过正向调控脂氧合酶（LOX）活性、茉莉酸（JA）信号通路及抗氧化系统，显著提升植物对硒（Se）的耐受性与积累能力，为富硒饲草作物育种提供了新型分子靶点与理论依据。

　　

Highlight

本研究通过整合生理学与转录组学分析，揭示了紫花苜蓿响应硒胁迫的lncRNA调控网络，并验证了关键lncRNA MslncLOX13S通过激活LOX-JA通路增强硒耐受性的分子机制。

Section snippets

植物材料与硒处理

紫花苜蓿（Medicago sativa L. cv. Kangsai）被用于硒酸钠叶面喷施实验。植株栽培于河南新乡田间试验站（113°N, 35°E），在植株高度达20 cm时分为三组，分别喷施0 mg L^-1、100 mg L^-1和500 mg L^-1硒酸钠溶液，每组设置三个生物学重复。

硒处理对脂氧合酶、花青素、抗氧化剂及自由基清除活性的影响

与对照组（CK）相比，硒处理组显著提升了硒积累量、LOX活性、花青素含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性，且随硒浓度升高而递增（图1）。

Discussion

本研究首次系统阐述了lncRNA在紫花苜蓿硒响应机制中的功能。通过高通量测序与基因功能验证技术，发现MslncLOX13S通过反式调控作用激活LOX表达，进而促进JA合成与抗氧化防御网络，最终协调硒的积累与耐受平衡。该机制为富硒作物育种提供了新视角。

Conclusion

综上所述，本研究通过转录组分析与VIGS技术证实，硒处理可显著改善紫花苜蓿的生理指标，包括硒含量、LOX活性及抗氧化酶系统。功能实验表明MslncLOX13S是调控硒耐受性的核心因子，其缺失导致叶片黄化与代谢紊乱，而过表达则增强耐受性。这些发现为富硒饲草分子设计育种奠定了理论基础。