落叶松中miR396家族的表征提示其可能参与激素响应的体细胞胚发生

《Trees》：Characterization of the miR396 family in Larix kaempferi suggests potential involvement in hormone-responsive somatic embryogenesis

　　

摘要

主要结论

在日本落叶松（Larix kaempferi）中鉴定出七个LkMIR396前体基因，其发育相关和激素响应型表达模式提示其可能参与体细胞胚胎发生过程。

摘要

MicroRNA396（miR396）是一种高度保守的小RNA，通过靶向调控生长调节因子（GROWTH-REGULATING FACTOR, GRF）转录因子来调控植物生长和发育。然而，miR396在裸子植物尤其是针叶树中的功能仍然知之甚少。本研究从日本落叶松中克隆并鉴定了七个LkMIR396前体基因，它们均形成典型的茎环结构，并产生三种不同的成熟Lk-miR396序列。LkMIR396基因家族在胚性细胞团中对外源激素表现出快速且差异化的响应，其中茉莉酸（JA）强烈抑制所有成员的表达。在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中异源过表达Lkpre-MIR396b1显著降低了莲座叶面积、长度和宽度，同时伴随多个预测的AtGRF靶基因表达下调。整合转录组和代谢组学分析表明，这一效应可能通过减弱细胞分裂素（CK）信号通路并激活JA通路来实现。在体细胞胚胎发生过程中，LkMIR396家族成员在早期阶段表达水平较低，而在子叶期（21–28天）显著上调，提示其可能与子叶发育存在关联。这些结果支持了miR396–GRF调控模块在被子植物中具有功能兼容性和可能的保守性。然而，LkMIR396在日本落叶松体细胞胚胎发生过程中的直接功能仍有待实验验证。本研究为理解针叶树中miR396家族的进化及其潜在发育功能奠定了基础，并为未来的功能研究确定了候选调控关系。