构建FOX-hunting文库系统鉴定功能基因及甘蓝型油菜耐盐品系选育

本研究针对大麻(Cannabis sativa)特有黄酮类物质cannflavin A的生物合成调控机制不明的问题，通过构建五个发育阶段的miRNA文库，鉴定出1031个miRNAs，发现rco-MIR395a-p5_1ss8TC通过靶向抑制CsOMT957基因表达负调控cannflavin A合成。该研究首次揭示miRNA介导的cannflavin A代谢调控网络，为开发高价值大麻新品种提供理论依据。

　　

在传统药用植物研究领域，大麻(Cannabis sativa)因其独特的次级代谢产物备受关注。这种古老作物含有750多种活性成分，其中黄酮类物质cannflavin A因其显著的抗炎、抗病毒和神经保护作用成为研究热点。然而，这种"植物黄金"的生物合成调控机制却长期笼罩在迷雾中，特别是微小RNA(miRNA)如何参与调控这一过程，至今仍是未解之谜。这一认知空白严重制约了通过分子育种手段提高cannflavin A产量的可能性。

中国中医科学院的研究团队独辟蹊径，选择大麻雌花五个关键发育阶段(S1-S5)作为研究对象，通过高通量测序构建了15个miRNA文库。研究人员采用STEM时序分析、GUS蛋白降解实验、烟草瞬时表达系统和毛状根培养等前沿技术，系统解析了miRNA-cannflavin A调控网络。该研究成果发表在植物学权威期刊《Plant Physiology and Biochemistry》上，为药用植物活性成分的精准调控提供了全新视角。

关键技术包括：1) 基于五个发育阶段(S1-S5)的miRNA文库构建与测序；2) 短时序表达分析(STEM)进行miRNA聚类；3) 烟草(Nicotiana benthamiana)叶片瞬时双荧光素酶报告系统验证靶向关系；4) 毛状根遗传转化体系进行功能验证；5) 超高效液相色谱定量分析cannflavin A含量。

miRNA profiles in C. sativa at five development stages
通过对15个文库的28,732,435条有效reads分析，鉴定出1031个miRNAs，包括103个已知miRNAs和426个新miRNAs。24nt长度的miRNAs占比最高，STEM分析将这些miRNAs划分为5个表达模式集群。

Discussion
研究发现rco-MIR395a-p5_1ss8TC与靶基因CsOMT957呈现显著的负相关表达模式。实验证实该miRNA能特异性降解CsOMT957 mRNA，导致其编码的O-甲基转移酶活性降低。在过表达CsOMT957的毛状根中，前体物质luteolin含量降低3.9倍，而cannflavin A产量显著提高6.5倍，证实CsOMT957是cannflavin A生物合成的关键限速酶。

Conclusion
该研究首次阐明rco-MIR395a-p5_1ss8TC-CsOMT957分子模块调控cannflavin A合成的机制。这一发现不仅填补了药用植物miRNA调控次级代谢的理论空白，更为重要的是，为通过基因编辑和分子育种手段定向培育高cannflavin A含量的大麻新品种提供了关键靶点。考虑到cannflavin A在抗炎、抗肿瘤和神经退行性疾病治疗中的广阔应用前景，这项研究成果具有重要的转化医学价值和产业化潜力。