miR396b-MsGRF1c模块通过调控活性氧分布正向调控苜蓿根瘤衰老的分子机制

本研究揭示了miR396b通过靶向抑制MsGRF1c表达，进而调控谷氨酰胺合成酶MsGS2的转录活性，最终影响活性氧（ROS）分布和固氮效率的分子通路。来自国内的研究团队通过转基因技术和反义寡核苷酸干预实验，证实该通路在苜蓿根瘤衰老过程中起关键作用，为培育高固氮效率的苜蓿种质提供了新策略。

　　

研究表明，miR396b在苜蓿（Medicago sativa L.）衰老根瘤中显著上调表达，特别是在固氮区域上部。通过构建过表达和海绵吸附miR396b的转基因株系，发现miR396b作为正调控因子通过影响活性氧（ROS）在不同根瘤区域的积累来促进根瘤衰老。在10个miR396b靶向的^MsGRFs基因中，^MsGRF1c在根瘤中受miR396b的转录抑制最为显著。通过过表达抗miR396b切割的^rMsGRF1c（^MsGRF1c的同义突变体）以及利用^MsGRF1c-SRDX抑制其活性，证实^MsGRF1c可通过调控ROS分布延缓根瘤衰老，并提高接种根瘤菌后苜蓿的地上部分生物量。RNA测序数据显示，谷氨酰胺合成酶基因^MsGS2在根瘤衰老区域显著上调且受^MsGRF1c直接转录抑制。通过反义寡核苷酸（AS-ODN）瞬时干扰^MsGS2表达，证明其在调控ROS分布和固氮效率中起关键作用。该研究系统解析了miR396b-^MsGRF1c-^MsGS2通路通过影响ROS分布调控苜蓿根瘤衰老的机制，为改良苜蓿固氮能力及生物量产出提供了新思路。