综述：大豆微小RNA概述及其在干旱胁迫响应中的作用

（编辑推荐）本综述系统阐述了大豆微小RNA（miRNA）在干旱胁迫中的调控机制，解析了其～22 nt非编码RNA（ncRNA）通过靶向mRNA调控基因表达的特性，为利用miRNA基因工程培育抗旱大豆品种提供了理论依据。

　　

Abstract

大豆作为重要经济作物，富含必需氨基酸的蛋白质，素有"穷人肉类"之称。全球气候变化导致的干旱胁迫严重影响大豆产量。研究表明，热带地区种植的大豆具有耐旱特性，其分子机制与微小RNA（miRNA）密切相关。这些内源性～22 nt非编码RNA（ncRNA）通过结合靶标mRNA调控基因表达，成为培育抗旱品种的关键靶点。

miRNA的生物合成与作用机制

miRNA在高等真核生物中由RNA聚合酶II转录生成初级转录本（pri-miRNA），经Dicer-like酶加工形成成熟miRNA。典型的大豆miRNA如miR156和miR172，通过碱基互补配对识别靶mRNA的3'非翻译区（3'-UTR），导致翻译抑制或mRNA降解。干旱条件下，miR398调控超氧化物歧化酶（SOD）表达，减轻氧化损伤；而miR169则通过抑制核因子Y（NF-Y）转录因子影响气孔关闭。

大豆miRNA的干旱响应网络

全基因组分析发现，干旱胁迫下43个miRNA家族表达显著变化。其中：

• miR1515通过调节钙信号通路蛋白激酶（CDPK）增强根系吸水能力
• miR2118靶向脱落酸（ABA）受体PYL家族成员，调控气孔导度
• miR390-TAS3-ARF模块通过生长素信号途径影响根系构型

表观遗传学研究表明，某些miRNA（如miR395）的启动子区域存在干旱响应元件（DRE），其表达受转录因子DREB1A直接调控。

基因工程应用前景

基于CRISPR/Cas9的miRNA编辑技术已成功用于创制抗旱大豆品系。例如：

1. 过表达miR160的转基因植株根系生物量增加40%
2. miR393靶向运输抑制蛋白（TIR1）突变体表现出延迟萎蔫表型
3. 田间试验显示miR827敲除系在水分利用效率（WUE）提升23%

当前挑战在于miRNA多靶点特性可能引发非预期效应，需结合单细胞测序（scRNA-seq）和空间转录组技术进一步优化设计。未来研究应聚焦miRNA与表观修饰（如DNA甲基化）的协同调控网络，为应对极端气候提供新策略。