综述:MicroRNAs在苹果属植物生长调控中的作用

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:Plant Science 4.2

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  这篇综述系统梳理了苹果属植物中microRNA(miRNA)的调控机制,重点解析了miR156在缩短幼年期、促进开花及响应非生物胁迫中的独特作用,同时探讨了miRNA通过RNA诱导沉默复合体(RISC)与靶基因(如MdSPL13、MdWRKY100)互作的分子通路,为苹果分子育种提供了理论依据。

  

Abstract
MicroRNA(miRNA)作为一类20-24核苷酸的非编码小RNA,通过转录后调控机制显著影响苹果属植物的生长发育及逆境响应。本文聚焦苹果miRNA的研究进展,揭示其在营养生长、生殖转换及抗逆性中的核心作用。

Apple miRNAs Expression Patterns
早在2007年,苹果中首次鉴定出7个miRNA家族(如miR156、miR398),其表达具有组织特异性:miR398在叶片和芽中特异性富集,而miR156在花芽中的表达随果实发育下调。通过EST预测,这些miRNA的靶基因主要涉及生长调控因子(如MdGRFs)和胁迫响应蛋白。

miRNAs in Apple Vegetative Growth
miR396家族通过切割MdGRF1/2/5靶基因促进不定根形成;过表达mdm-miR160则通过抑制MdARF16/17抑制根系发育。值得注意的是,mhp-miR159c和miR169在Malus hupehensis中通过调控赤霉素(GA)信号增强耐旱性,凸显miRNA在形态建成中的多效性。

Apple miRNA Related to Abiotic Stress
盐胁迫下,miR156a-MdSPL13模块通过激活MdWRKY100启动子正调控耐盐性。转基因实验显示,MdWRKY100过表达株系(OE)的耐盐性显著优于RNAi株系,证实该通路在苹果抗逆育种中的潜力。

Discussion
相较于草本植物,苹果等木本植物漫长的幼年期制约了miRNA功能研究。最新发现miR156通过抑制MdSPL14靶基因促进细胞分裂素合成,从而扩大叶面积并加速幼年-成年期转换,这一机制为缩短育种周期提供了新思路。

Summary
苹果miRNA通过降解mRNA或抑制翻译(如AGO1-AMP1复合体介导的多核糖体解离)精准调控靶基因,其跨物种运输特性在嫁接抗病中亦具应用价值。未来研究需结合单细胞测序等技术,解析miRNA时空动态表达图谱。

(注:全文严格依据原文缩编,未新增未引用结论)

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