miRNA在谷物及其病原菌禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）中介的跨界基因表达调控

《Journal of Plant Pathology》：miRNA mediated cross-kingdom gene expression regulation in cereals and their pathogen, Fusarium graminearum

植物病原真菌禾谷丝孢菌（Fusarium graminearum）的病原性相关基因与植物miRNA的同源性分析显示，67个miRNA靶向病原性基因，18个miRNA与化学合成基因相关，其中11个miRNA同时在两类基因中起作用。通过STRING（11.5）构建基因网络，证实了真菌与植物间跨kingdom的miRNA介导的基因调控机制，为开发新型抗真菌生物防治策略及基因沉默技术（SIGS）提供理论依据。

　　

摘要

miRNA已在许多生物体中得到研究，但关于真菌miRNA的许多方面仍不清楚。因此，近年来植物病原真菌的miRNA引起了人们的关注。研究人员研究了病原真菌Fusarium graminearum中多种上调/下调的化学相关基因和病原体毒力基因与宿主植物之间的相互作用。本研究的目的是通过比较Fusarium graminearum的靶基因与植物miRNA之间的同源性来鉴定可能的真菌miRNA。为此，选取了F. graminearum中的25个与致病性/毒力相关的基因和10个与化学过程相关的基因，并从NCBI和FungiDB数据库中收集了它们的序列信息。从miRBase数据库中检索到了属于Hordeum vulgare、Triticum aestivum和Zea mays的成熟miRNA序列。接着对真菌中的靶基因与植物miRNA进行了同源性分析，并利用STRING（11.5）软件对与致病性/毒力相关的基因和化学相关基因进行了基因网络分析。研究结果表明：有67种miRNA靶向病原体毒力基因，18种miRNA与化学相关基因有关；另有11种miRNA同时存在于这两类基因中。针对不同病原体相关基因的miRNA显示出同源性，STRING分析还发现基因之间存在相关性。这些发现证实了miRNA介导的跨界基因调控机制。基于这些信息，认为可以发现新的靶标以更有效地对抗Fusarium物种，从而为植物物种提供新的表观遗传调控方法。结合喷雾诱导的基因沉默（SIGS）技术，这些发现可能有助于开发可持续农业实践中针对Fusarium物种的替代生物控制策略。