豆科植物蒺藜苜蓿长链非编码RNA ENOD40通过调控miR169-NF-YA通路介导根瘤起始的分子机制

来自比利时的研究人员针对豆科植物根瘤形成过程中长链非编码RNA ENOD40的作用机制这一科学问题，通过构建蒺藜苜蓿enod40-1/enod40-2双突变体，发现其保守序列box2可作为miR169的靶标模拟物，解除对关键转录因子NF-YA1的转录后抑制，从而促进根瘤起始。该研究首次揭示了ENOD40通过miR169-NF-YA1调控轴介导根瘤形成的分子机制，为共生固氮研究提供了新视角。

　　

在豆科植物与根瘤菌的共生关系中，长链非编码RNA(lncRNA)EARLY NODULIN40(ENOD40)扮演着关键角色。这项针对蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的研究发现，ENOD40序列中高度保守的24核苷酸片段box2具有特殊功能——它能像"诱饵"一样结合microRNA169(miR169)，从而保护其靶基因核因子Y亚基A1(NF-YA1)不被降解。

研究人员构建了enod40-1/enod40-2双突变体，发现其根瘤形成能力显著下降。有趣的是，仅引入包含box2的片段就能恢复突变体的结瘤能力。进一步的实验证实，box2序列具有典型的靶标模拟(target mimic)特征，能竞争性结合miR169，解除其对NF-YA1 mRNA的抑制作用。

为验证这一机制，研究团队设计了人工靶标模拟MIM169^defg，发现其能完全替代ENOD40的功能。更直接的证据来自对miR169抗性型MtNF-YA1的导入实验——这种改造后的转录因子同样能恢复突变体的结瘤能力。这些结果完美诠释了ENOD40通过"分子海绵"作用调控NF-YA1表达的精细机制。

该研究不仅解开了ENOD40促进根瘤起始的分子谜题，更揭示了lncRNA通过竞争性结合miRNA来调控靶基因表达的新范式，为理解植物-微生物共生体系提供了重要理论依据。