植物miRNA的功能及器官发生

合集下载

miRNA

MicroRNA（miRNA）是近几年在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的码RNA，其大小长约20~25个核苷酸（nucleotides，nt），主要发挥基因转录后水平调控作用。

作为重要的调节分子，miRNA参与生命过程中一系列的重要进程，包育过程，病毒防御、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡、脂肪代谢、肿瘤发生。

从第一个miRNA的发现至今，短短十余年的时间，有关miRNA的研究突飞猛进。

目前，miRNA数据库中成熟miRNAs的数量已达4000多条。

虽然每一种生物体中NAs的总数难以确定，但是据估计，miRNAs的数量约为生物体中编码基因数量的1%，因此已验证的（1）广泛存在于真核生物中，是一组不编码蛋白质的短序列RNA，它本身不具有开放阅读框（ORF,Open Reading Frame）。

（2）miRNA的前体常形成分子内茎环结构，而且含有大量的U/G碱基对，经过核酸酶的加工形成成熟的miRNA。

miRNA的前体大小在动植物中差别较大：动物miRNA前体大约长60～80nt，而植物miRNA前体长度变化很大，一般从几十到几百nt。

（3）miRNA常常来自于前体的一条臂，5′端或3′端；但有些前体的两条臂均可被加工为成熟的miRNA 。

（4）成熟的miRNA长约18~28nt，5′端有一个磷酸基团且多为尿嘧啶核苷酸，3′端为羟基，这是它与大多数寡核苷酸和功能RNA降解片段的区分标志。

（5）miRNAs具有高度的保守性。

植物miRNA的功能miRNA的正常表达是植物正常生长发育所必需的。

人们通过改变植物体中miRNA的表达量，或者通过改变miRNA中的核苷酸以降低其与靶mRNA的碱基配对程度，或者通过转基因手段改变植物中靶mRNA的序列使其具有抗miRNA降解的能力，来研究miRNA对靶标基因的调控作用。

大多数的miRNA通过调控转录因子的表达来调节植物的发育过程，目前发现植物miRNA靶标中的50%左右是一些转录调控因子。

miRNA的特征、功能及作用方式

什么是miRNAMicroRNAs （miRNAs）是一种大小约21—23个碱基的单链小分子RNA，是由具有发夹结构的约70-90个碱基大小的单链RNA前体经过Dicer酶加工后生成，不同于siRNA（双链）但是和siRNA密切相关。

据推测，这些非编码小分子RNA（miRNAs）参与调控基因表达，但其机制区别于siRNA介导的mRNA降解。

第一个被确认的miRNA是在线虫中首次发现的lin-4 和let-7，随后多个研究小组在包括人类、果蝇、植物等多种生物物种中鉴别出数百个miRNAs。

miRNA的特征已经被鉴定的miRNAs据推测大都是由具有发夹结构、约70个碱基大小形成发夹结构的单链RNA前体经过Dicer酶加工后生成的，有5’端磷酸基和3’羟基，大小约21—25nt的小分子RNA片断，定位于RNA前体的3’端或者5’端。

最近3个研究小组分别从线虫、果蝇和Hela细胞中鉴定的100个新miRNAs中，有15%跨越线虫、果蝇和哺乳动物基因组具有高度的保守性（只有有1—2个碱基的区别），Lau 和Bartel 实验室的同事更加认为：所有的miRNAs可能在其他物种中具有直向同源物（Ortholog，指那些起源于同一祖先，在不同生物体中行使同一功能的基因群就可比作为一个门类，这些类似的基因被称为“直向同源物”）。

Bantam 最早被认为是果蝇中参与细胞增殖的一个基因位点。

已知几个包含增强子的转座子插入跨越这个位点的一段12.3kb区域会导致果蝇的眼和翅重复生长，而由转座子介导的一段跨越该位点的23kb片断缺失则导致突变果蝇个体小于野生型果蝇。

Cohen和同事用一段3.85kb的片断导入21kb片断缺失的果蝇中使其恢复原来的大小。

但是奇怪的是表达这个3.85kb片断中的EST却没有同样的效果。

Cohen将这个片断和疟蚊Anopheles gambiae的同源序列进行比较，发现一段90bp的高度保守区，经过RNA folding program （mfold）发现这个保守序列可以形成发夹结构，使得这个区段很象是一个miRNA的前体。

miRNA在调节植物抗逆等生理功能中的作用

ｍｉＮＡ在调节植物抗逆等生理功能中的作用Ｒ
刘萌，晓阳周
（京林业大学生命科学与技术学院，京１０８）北北００３
摘要：物ｍｉｏＮＡ（Ｒ植ｃＲｒｍｉＮＡ）一类约２～２是１４个核苷酸组成的小分子ＲＮＡ。在细胞核中将非编码的茎环结构的单链
ＡｂｔａｔＰｌｎｔｍｉｒｓｒｃ：ａｃｏＲＮＡｓ（ＲＮＡｓｍｉ），ａｃｎｓｒｅｌＳｍａｌＲＮＡｓａｐｒｉｏｅｖｄＣａＳｏｆｓｌｐｏｘｍａｔｌ～２ｎｃｅｔｄｅ（ｔｉｅｅｙ２１４ｕｌｏｉｓｎ）ｎｌｎｇｔｈ，
年Ｌｅｅ等在线虫（ａｎｒａｄｔｌｇｎ）Ｃｅｏｈｂｉｓｅａｓ中克隆到ｉｅ
山东林业科技
２１０１年第２期
总１３期９
ＳＨＡＮＤＯＮＧＦＯＲＥＳＴＲＹＣＩＮＣＳＥＥＡＮＤＣＨＮＯＩＴＥＯＧＹ
２１．．０１Ｎｏ２
文章编号：０２— ２７４（０１）２— ０１２— ０１０２２１００４
ｍｉＲＮＡ是一类小分子单链的ＲＮＡ，真核生在物中作为一个基因表达的负调控因子，他们涉及到控制不同的细胞进程包括生长发育和对生物和非生
物胁迫的应答等。至今，多于８有Ｏ个植物的ｍｉ — ＲＮ家族被识别。ＭＩＮＡ基因编码植物ｍｉ－ＡＲＲ

植物MicroRNA_金龙国

Plant MicroRNA
JIN Long-Guo, WANG Chuan, LIU Jin- Yuan*
( Laboratory of Molecular Biology and MOE Laboratory of Protein Science , Department of Biological Sciences and Bi otechnology , Tsinghua University , Beijing 100084, China)
与动物 miRNA 相比, 植物 miRNA 的特点主要体现在以下几个方面: ¹ 植物 miRNA 前体的茎环结构 ( stem- loop) 更大、更复杂, 预测的折回( fold-back) 长度变异( 64~ 303 nt) 也比动物 miRNA( 60~ 70 nt ) 明显[ 9] ; º植物 miRNA 长度多为 21 nt , 而动物 miRNA 长度多为 22~ 23 nt, 这源于 Drosha 与 Dicer 切割性能的差异[ 17] ; » 植物 miRNA 5c端更优选脲嘧啶 U[ 9, 18] ; 热力学分析表明, 这种末端不稳态是通过 RISC 来维持的; ¼ 植物 miRNA 是其前体在核内由 Dicer 执行两步切割, 以互补双链形式出核并解旋后才发挥功能的, 茎环结构只是短暂存在于核内的中间体; 而动物 miRNA 的前体在核内由 Drosha 仅完成初步切割, 产物以茎环结构形式转移到胞质中, 由 Dicer 完成第二步切割[19] ; ½ 植物 miRNA 与靶 mRNA 几乎完全互补配对; 而大多数动物 miRNA 与其靶 mRNA 不是完全互补配对的[ 9, 18] ; ¾ 植物 miRNA 可以与靶 mRNA 的任何区域作用 ( 主要是蛋白编码区) , 通过切割靶 mRNA 或抑制靶 mRNA 翻译实现对基因表达的调控; 而动物 miRNA 则主要针对靶 mRNA 的 3c非编码区域( 3cUTR) , 作用机制为抑制翻译的正常进行[ 19] ; ¿植物 miRNA 具有较高的进化保

miRNA在生物生长发育过程中起到的作用以及其作用机理

作者简介：
王昭元，海南师范大学生命科学学院。
的前体ｍｉＲＮＡ。含有茎环结构的前体ｍｉＲＮＡ再次经过ＤＣＬ
蛋白的剪切，形成长度在２０ｂｐ左右的双链ｍｉＲＮＡ。双链
ｍｉＲＮＡ分子在ｍｉＲＮＡ甲基酶的转移酶的作用下，在ｍｉＲＮＡ
分子的３’ 末端进行甲基化修饰，这种修饰能够防止转移酶
和聚合酶的活性。研究发现，成熟的ｍｉＲＮＡ都是以单链的
中对细胞的生长和凋亡的作用并不相同。
参考文献：
［１］秦耀旭，张关元，刘司奇，等．植物重金属胁迫相关
ｍｉＲＮＡ的研究进展［Ｊ］．分子植物育种官方网站，２０１９，１７
（９）．
［２］王洁，章嘉航，孟秋峰，ｅｔａｌ．植物ｍｉＲＮＡ研究进展
［Ｊ］．宁波农业科技，２０１９（３）：２５－２８．
同物种中鉴定到数以万计的ｍｉＲＮＡ基因，同时随着对
ｍｉＲＮＡ基因功能的深入研究，发现ｍｉＲＮＡ在动植物的生物
学过程中扮演重要的角色。
二、ｍｉＲＮＡ的生物合成过程
成熟的ｍｉＲＮＡ是初始转录物在一系列核酸酶经过剪切
加工而形成的。虽然动植物中都存在ｍｉＲＮＡ，但其形成方式
表达，进而调节种子的萌发。此外，研究人员还发现过表达
ｍｉＲ１５６的拟南芥植株，其叶片的数量增加，且开花的时间延
迟，同时其顶端优势不明显。相似的报道在番茄中也被发
现，当在番茄中过表达ｍｉＲ１６７ａ后，其下游的靶基因生长素
响应因子ＡＲＦ６和ＡＲＦ８的表达量下降，从而导致番茄的花
器官发育以及雌配子的育性出现异常。ｍｉＲＮＡ除了在植物

植物与miRNA

3植物miRNA的功能3．1 植物miRNA能够调控植物形态的建成目前已知的与植物miRNA所对应的靶miRNA 大多为控制植物发育的一些转录因子。

对拟南芥中新发现的16个miRNA进行靶基因预测后，发现近70的靶基因是参与发育调控与细胞分化的基因家族成员，植物miRNA正是通过使特定细胞中这些基因的转录本降解起作用，从而改变植物形态[2]。

实验数据支持拟南芥miR164在调控分生组织边界大小和胚胎、营养及花器官的形成和分化过程中具有重要作用[3]。

3.2 植物miRNA能够调控植物发育进程在植物的生命活动周期当中,会经历多次重要的发育进程转型，例如：幼叶转向成熟叶、营养生长向生殖生长转型、花序分化转向花器生长等，在这些过程中植物形态和生理状态都会发生显著变化。

玉米幼叶向成熟叶转型、营养生长向生殖生长转型是由APE7ALA2类基因glossy15(gl15)来调控，而玉米中miR172的同源基因在地上部的增加使gll5的miRNA降解可促进营养生长向生殖生长转型[4]。

该研究进一步证明了许多植物miRNA参与到了植物发育进程的转型当中。

3.3 miRNA能够调控植物以适应环境进化过程中，植物为了适应各种环境产生了复杂的适应机制，通过转录水平和转录后水平调控众多相关基因的表达来抵抗各种环境胁迫，如拟南芥中miR393的表达明显地受冷冻、干旱、盐害和ABA的诱导，miR397b和miR402只是稍受冷冻、干旱、盐害和ABA 的诱导，而miR319c只受冷冻的诱导，干旱、盐害和ABA则没有诱导作用[5]。

植物miRNA会参与到植物适应不良环境和营养胁迫的过程之中。

一个miRNA可通过调控细胞中与某一种物质代谢或信号转导途径相关的几种mRNA，以便更能有效地发挥其精确的作用，这些研究结果为植物育种指明了一条新思路。

[2] BARTEI D P．MicroRNAs：genomics，biogenesis，mechanism，and function[J]．Cell，2004，II6：281-297[3] LAU FS P，PEAUCEI I，E A ，M ORRIN H ，et a1．M icroRNA regulation of the CUC genes is requiredfor boundary size control in Ara-bidopsis meristems[J]．Development，2004，131：4 311—4 322[4] I AUTER N ，KAM PANI A ，CARl S()N S，et a1．microRNA1 72 down—regulates glossy1 5 to promotevegetative phase change in maize_[J]．Proc．Nat1．fad．Sti．USA，2()()j．102(29)：9 412-9 417．[5] SUNKAR R，ZHU J K．Novel and Stress～regulated microRNAs and other small RNAs fromArabidopsis[J]．The plant cell,2004，16：2001- 2019．。

植物生长调控中miRNA的作用研究

植物生长调控中miRNA的作用研究植物是一个自给自足的生物系统，实现了合成各种所需化合物，维持生长发育的过程。

为了实现这一目标，植物必须受到各种内在和外在因素的影响，包括环境因素、生长因素和生物因素等。

这些因素直接影响植物的基因表达，促进或抑制植物的生长发育。

miRNA作为植物基因调控的重要机制之一，在这个过程中发挥着重要的作用。

miRNA，即小RNA，是由20~24个核苷酸组成的非编码RNA。

miRNA调节基因表达的机制非常复杂，通常分为转录后调节和降解前调节两个部分。

转录后调节是指miRNA将靶基因的mRNA通过在翻译后损害其生物反应，从而实现对基因表达的调节。

降解前调节是指miRNA将靶基因的mRNA分解成小片段，从而降低其生物反应，并防止其产生不正常的蛋白质。

miRNA在植物生长发育中的主要作用是调节基因表达，参与植物的各种代谢过程和信号传导。

研究表明，miRNA在植物的生长发育过程中会发生动态变化，不同发育阶段和不同组织中miRNA的表达也有明显差异。

此外，通过对不同植物基因组中miRNA的差异性分析，发现miRNA与特定基因的表达相关性非常强。

这些研究结果进一步表明，miRNA对于植物生长发育的调节至关重要。

miRNA对植物的调节作用可以分为两大类。

第一类是miRNA对基因的负向调节，即在正常生长发育过程中，miRNA通过靶向基因的mRNA，降低其表达水平，从而实现对基因表达的抑制。

第二类是miRNA对基因的正向调节或增强作用，其主要通过调节基因的表达水平来促进其正常的生理功能和代谢反应。

以植物的花器型发生为例，miRNA可以通过调节软质素合成过程中特定基因的表达，而实现对花器型的转变。

在这个过程中，miRNA会靶向特定基因的mRNA，在转录后调节和降解前调节的作用下，降低基因的表达水平，从而影响花的形态。

这表明miRNA在植物花的发育过程中发生了动态变化，与花形态的变化密切相关。

总之，随着分子生物学和生物信息学技术的不断发展，对miRNA在植物生长发育调控中的作用研究也越来越深入。

植物miRNA对生长发育及逆境响应的调控作用

植物miRNA对生长发育及逆境响应的调控作用植物是人类和动物生活中不可或缺的一部分，而植物的生长发育以及逆境响应则是影响植物生长的重要因素之一。

miRNA是一种短的非编码RNA分子，其参与了植物的许多重要生理过程，并被认为是植物基因调控的重要因素之一。

在这篇文章中，我们将探讨植物miRNA是如何调控植物的生长发育以及在逆境中的响应。

miRNA是指长度大约20 ~ 24nt的非编码RNA分子，它可以与靶基因的mRNA结合并剪切其转录物，使其发生降解或阻断翻译，从而实现对基因表达的调控。

目前，已经发现了许多与植物生长发育和逆境响应相关的miRNA。

实验证明，某些miRNA的过度表达或缺失都会导致植物的生长发育受到不同程度的影响。

一、miRNA对植物生长发育的调控miRNA是植物基因调控的重要因素之一。

在植物的生长发育过程中，miRNA可以通过控制植物的基因表达，对各种生理过程产生作用。

在植物生长期间，一些miRNA调节根系和茎的生长。

例如，miR156和miR172在拟南芥茎的侧枝梢和愈伤组织的形成中发挥重要作用。

miR156的作用主要是控制基本植物生长变量，如叶片形态、生长速度和根系结构的发育，而miR172则是控制花的发育。

实验证明，这两个miRNA都能在拟南芥生长发育的许多方面发挥重要作用。

除了控制拟南芥生长发育的miRNA外，其他植物也有自己的miRNA组成，如玉米和水稻等。

研究表明，玉米中的miR156与拟南芥的miR156由相同的家族，而水稻的miR156则与之略有区别。

因此，miRNA作为一种基因调控因子，其特异性在不同植物中具有一定的差异。

二、miRNA对植物逆境响应的调控miRNA不仅调节了植物的生长发育，在逆境中的响应中也扮演着重要的角色。

逆境环境如高盐、干旱和低温等因素都能影响植物的生理过程。

植物在逆境中会产生许多应激反应，从而导致生长停滞或植物死亡。

然而，越来越多的研究表明，miRNA可以调节植物的逆境响应，从而增强植物的应激耐受性。

闯入动物王国的植物miRNA丨BioArt推荐

闯入动物王国的植物miRNA丨BioArt推荐导读：蔬菜水果富含人体所必需的营养物质，包括糖、维生素、无机盐、及植物纤维。

除了这些耳熟能详的营养物质外，近几年研究发现，蔬菜水果里的小分子RNA—microRNA（miRNA），也可以被人体吸收。

这些植物miRNA经口服进入消化道后，不仅能稳定生存下来，还能被机体吸收进入血循环，从而在不同靶器官发挥作用。

本文将围绕“植物miRNA的吸收”以及“植物miRNA如何在动物体内发挥作用”两个问题来介绍这些闯入动物王国的植物miRNA。

（引自2015，Lu Han et al., Frontiers in Plant Science）撰文丨汪劼博士（Cell Reseearch编辑部）miRNA是一类不编码蛋白质的单链小分子RNA，长度为20~24个核苷酸，能够通过序列配对，结合到靶基因mRNA上，特别是mRNA的3’端非翻译区(3’-untranslational region, 3’-UTR)。

如果序列完全匹配，会造成目标mRNA被切割，断裂的mRNA之后会被降解。

如果miRNA和目标mRNA不完全互补结合，这将抑制mRNA翻译成蛋白质，而不影响mRNA的稳定性。

以上也是哺乳动物miRNA作用的两种主要方式。

miRNA本身不具备酶活性，所以它要发挥作用，需要把一个具有酶活力的蛋白质复合物——RNA诱导沉默复合物(RNA induced silencing complex, RISC) 引到目标mRNA上。

RISC的核心分子是argonaute (Ago)，对于目标mRNA的切割或者翻译抑制，都是必不可少的(图 1)。

图1 比较动植物miRNA的合成和作用方式。

(A) 植物miRNA 的合成和作用方式。

RNA聚合酶II (RNA polymerase II, Pol Ⅱ)催化生成pri-miRNA，随后核内的核糖核酸酶DCL1实施两次切割，先后生成具有茎环结构pre-miRNA以及miRNA/miRNA* duplex，随后miRNA/miRNA*的3′末端会被HEN1酶加上甲基化。

植物小RNA 的种类和功能分析

植物小RNA 的种类和功能分析植物小RNA的种类和功能分析植物小RNA是一种长度在20-30个核苷酸之间的RNA分子，由自身基因产生或来源于外源病毒和细菌。

它们广泛存在于植物的各个组织和稳定地存在于细胞中。

在过去几十年中，越来越多的研究表明，植物小RNA在调节基因表达、抵御病毒和互相互作方面发挥着至关重要的作用。

本文将介绍植物小RNA的种类和功能，以期为研究者提供更深入的了解。

1. miRNAmiRNA是由内剪切体切割的20到24个核苷酸长的小RNA分子。

它们的RNA 序列是特异性的，并特异性地结合到靶基因的3'非翻译区域（UTR）中，从而抑制靶基因的表达。

miRNA在植物的许多生理和生物学过程中具有非常重要的作用。

例如，miRNA可以通过抑制植物的靶基因来调节植物的生长、发育和抗病能力。

近年来，越来越多的研究表明，miRNA在植物的应激反应过程中起到了重要作用。

例如，当植物受到氧气缺乏、水分胁迫、盐胁迫、寒冷等环境压力时，miRNA可以通过抑制特定基因来增强植物的适应能力，帮助植物在恶劣条件下存活和繁殖。

2. siRNAsiRNA是由外源RNA分子酶加工获得的小RNA分子，通常产生于病毒或细菌侵入植物细胞的过程中。

与miRNA不同，siRNA具有两种作用机制，即在某些情况下在转录后水平加工转录（TAS）和通过RNA依赖RNA聚合酶（RdRP）而得到的轮式RNA作用机制（RDR）。

siRNA通过结合RNA识别因子Argonaute (AGO)形成RNA识别复合物（RISC）来导致靶基因沉默，从而对病毒或细菌侵入植物细胞时产生相应的免疫反应。

与miRNA类似，siRNA在植物中也发挥着调节蛋白质表达的作用。

例如，siRNA可以通过抑制蛋白质的翻译和降解来影响基因表达，从而调节植物的发育和适应性。

3. tasiRNAtasiRNA是从miRNA产生的一组小RNA分子，其产生遵循类似siRNA的机制，然而，它们的作用是抑制转录基因而不是核心基因。

植物非编码RNA的结构和功能研究

植物非编码RNA的结构和功能研究植物是一类常见的生物体，它们主要通过光合作用来合成自己所需的能量和物质，而非编码RNA则是一类重要的分子，它们并不编码蛋白质，但是在许多生物过程中发挥着重要的作用。

本文将介绍植物非编码RNA的结构和功能研究。

一、植物非编码RNA的定义和分类非编码RNA指的是既不编码蛋白质，也不是转运RNA的分子。

它们可以是长链、短链或者环状RNA，可以在细胞核内或者细胞质内发挥作用。

植物非编码RNA根据分子结构和功能可分为如下几类：1.微型RNA（miRNA）：是由约20-24个核苷酸组成的小RNA，能够与RNA 识别元件结合，并能够调节基因的表达水平。

2.长链非编码RNA（lncRNA）：是具有超过200核苷酸的RNA，主要通过在基因表达调节中起到一种调节性转录因子的作用。

3.环状RNA（circRNA）：是连接成环的RNA，与微型RNA相似，能够通过与RNA识别元件的结合调节基因表达。

二、植物非编码RNA的结构和功能植物非编码RNA的结构通常比较复杂，包括了许多较为复杂的结构和功能。

下面将分别介绍以下：1.miRNA的结构和功能miRNA通常由一个miRNA基因编码，经过经过转录和加工后，以双链RNA 的形式存在于细胞核。

miRNA的功能主要通过与细胞质中的mRNA结合并切断来调控基因表达。

miRNA与mRNA连接后，组成靶标复合物，该复合物会引起mRNA的降解，从而实现对基因表达的负调控。

2.lncRNA的结构和功能lncRNA的结构比较复杂，它们通过与各种不同的蛋白质结合，并通过组成转录复合物或者调控DNA甲基化等多种方式来对基因表达进行调控。

lncRNA的表达水平通常与细胞分化和发育过程等密切相关。

3.circRNA的结构和功能circRNA能够在组成细胞核区的过程中，通过特定的连接方式形成一个或者多个环状结构。

它们能够与RNA结合，并通过影响某些RNA中的旋转元件的转录，来调节基因表达。

植物小RNA调控生长发育的分子机制

植物小RNA调控生长发育的分子机制植物的生长发育是由多个因素共同作用而形成的复杂过程，包括激素、光照、温度等外部环境以及基因内部的调控。

其中，小RNA作为一种重要的基因调控因子，在植物的生长发育中发挥着非常重要的作用。

在本文中，我们将结合一些具体案例，探讨植物小RNA调控生长发育的分子机制。

一、miRNAmiRNA是一类长度约20~24nt的小RNA，在植物中广泛存在，其主要作用是通过与靶基因mRNA结合，抑制其翻译或降解，从而对基因表达产生影响。

在植物的生长发育过程中，miRNA参与了诸如种子发育、花器官发育、胁迫响应等多个方面的调控。

1.种子发育在种子发育过程中，miRNA在胚珠和胚乳中发挥重要作用。

以拟南芥为例，近年来的研究发现，miR159可以与MYB33和MYB65两个转录因子结合，抑制它们的表达，从而影响胚珠和胚乳的发育。

同时，miR167还能够通过抑制ARF6和ARF8的表达，来调控胚乳生长。

2.花器官发育miRNA在花器官发育过程中也发挥着重要作用。

以拟南芥为例，miR172可以结合AP2转录因子，从而促进花瓣发育；miR160的结合则会抑制ARF10和ARF16的表达，来促进侧芽的出现。

此外，miRNA还可以调控花色素的生物合成。

3.胁迫响应除了对生长发育的正常调控外，miRNA还能够在植物面对胁迫时发挥调控作用。

例如，在植物受到干旱胁迫时，miR393可以促进植物对胁迫的适应，从而提高其幸存率。

此外，还有一些miRNA会在低温、高盐等环境中发挥重要作用。

二、siRNA与miRNA不同，siRNA的长度通常为21~25nt，在植物的基因调控中也扮演着重要角色。

siRNA的调控机制一般是通过与靶基因mRNA结合，促进其降解。

以米为例，从siRNA的角度来看，其产生主要有两个途径：一是由RNA依赖性RNA聚合酶（RDR）与另一条RNA链合成产生，二是由DCL类酶切割长RNA产生。

此外，siRNA在植物的抗病中也会发挥重要作用，例如抗病蛋白RDR6和SGS3可以协作合成siRNA，并通过与靶基因mRNA结合，来抑制其表达。

miRNA技术详述

miRNA技术详述日期：2012-04-26 来源：未知作者：网友点击：730次摘要：miRNAs是一类重要的内源性小的非编码RNA分子，大约由21-25个核苷酸组成。

miRNA通常靶向一个或者多个mRNA，通过抑制翻译或降解靶标mRNAs而调节基因的表达。

人类基因组中大约存在超过1000条miRNA，其在多种人体细胞类型中大量表达，估计其调节超过60%的哺乳动物基因。

找产品，上生物帮>> >>相关专题解读miRNA （MicroRNA）引述精准的基因表达调控对生物体的生长发育和功能至关重要。

过去对基因表达调控的研究主要集中在转录因子介导的基因转录调控方面(激活或抑制基因转录)。

而RNA一度被认为是DNA和蛋白质之间的“过渡”，但越来越多的证据清楚的表明RNA在生命的进程中扮演的角色远比早前的设想重要，晚近发现一系列小分子非编码RNA(small noncoding RNA)，包括miRNA (microRNA)，siRNA (small interfering RNA)，piRNA (piwi-interacting RNA)和e siRNA(endogenous siRNA)等，这些小RNA组成了RNA调控网络，在转录水平、转录后及表观遗传等水平控制基因的表达，参与调控包括细胞增殖、分化和凋亡等进程，影响着生物体的生长发育和多种病理过程。

小RNA的发现也揭示了真核生物全新的基因表达调控方式。

miRNAs是一类重要的内源性小的非编码RNA分子，大约由21-25个核苷酸组成。

miRNA通常靶向一个或者多个mRNA，通过抑制翻译或降解靶标mRNAs而调节基因的表达。

人类基因组中大约存在超过1000条miRNA，其在多种人体细胞类型中大量表达，估计其调节超过60%的哺乳动物基因。

miRNA在植物界和后生动物界间表现不同的特性。

在植物中，miRNA与其靶基因通过近乎完美互补的方式相结合;而在后生动物中，经常是一条miRNA可以和靶基因的多个位点相结合，或是一条miRNA调节多种靶基因。

2021miRNA对植物开花时间及花器官发育的作用范文2

2021miRNA对植物开花时间及花器官发育的作用范文花是植物最重要的经济器官，花期、花型及花序的分枝等重要性状都是花发育的外在表现.花发育的研究也是分子生物学和发育生物学研究中最活跃的领域。

植物生理学的研究表明，成年植物经过一定的营养生长阶段，便由营养型分生组织进入感受态.此时如遇适宜的外界因子，如光周期、光质、低温春化等，营养型分生组织即转化为花序型分生组织，即成花诱导.植物花的发育受环境因子的影响，但从本源来说是环境因子影响这基因调控。

随着生物技术不断发展的今天，科学家们开始从表型背后去挖掘潜在的功能基因，并对一大批植物进行分子层面的研究.目前，拟南芥（Arabidopsisthaliana）、水稻（O ryza sativaL.）、杨树（Populus trichocarpa）、葡萄（Vitis vinifera）、番木瓜（Carica papaya）、苹果（Malus ×domestica）等基因组测序完成，为后续的分子研究奠定了基石. miRNA最早在线虫（Caenorhabditis elegans）中的Lin-4 和 Let-7 中发现（Lee et al., 1993; Reinhart et al.,2002），随后在人、鼠、线虫中发现了近百种miRNA（Lau et al., 2001; Lagos-Quintana et al., 2001），并于2002 年首次在模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）中发现（Reinhart et al., 2002）。

模式植物拟南芥上miRNAs 的发现，开启了植物 miRNAs 研究的新纪元.植物 miRNAs 基于与靶基因的完全匹配或近似完全匹配以切割靶基因的方式在转录后水平调控靶基因的表达（Reinhart et al., 2002）。

虽然植物中 miR-NA 的发现较动物中 miRNA 的发现晚 10 年，但随着鉴定方法的不断发展，关于 miRNA 的报道越来越多，miRNA 的作用也越来越受到重视。

异位表达miRNA在植物生长发育和逆境响应中的作用

异位表达miRNA在植物生长发育和逆境响应中的作用植物是自主合成自身营养物质，能够在不断变化的环境中生长繁衍，然而，在生长发育和逆境响应过程中，植物需要调控大量的基因表达，以适应不同的环境条件。

近年来发现，微小RNA (miRNA) 是一类重要的调控因子，其通过目标mRNA 的降解或转录后抑制对基因表达的影响，参与了植物的多种生理过程，尤其是在植物的生长发育和逆境响应中扮演着重要的角色。

miRNA 是一类长度约20-24个核苷酸的非编码RNA，其主要由随机DNA序列经过一系列的加工和剪切形成。

miRNA 在植物体内的存在是很普遍的，其数量可以与叶绿素相当。

miRNA 可以与靶标mRNA 结合，从而调控其转录水平或降解，从而影响基因的表达和植物的生长发育。

miRNA 对植物的生长发育有重要影响。

例如，miR156 与 SPL 家族基因相互作用，调控花生壳质保护层的形成、叶片的发育和植株的芽分化，影响植物体内雌性和雄性的基因表达。

同时，miR172 与AP2 家族基因相互作用，调控花的发育和受精，对植物繁殖过程中的雌雄配合至关重要。

miRNA 也在植物的逆境响应中发挥了重要的作用。

例如, miR319 参与了植物对干旱胁迫的响应。

miR319 的表达受HK1P1 编码的含铍复合物的诱导而升高，在缺水期间 miR319 的表达水平会显著增加，同时该 miRNA 与TCP 基因家族中的靶标结合，感应了植物对干旱逆境的分子调控反应。

另外，异位表达的 miRNA 在植物体内的状态和功能上应该也会有一些意想不到的变化。

近年的实验表明，植物体内异位表达的 miRNA 可以在两个物种之间传递，参与植物与微生物之间的互作。

事实上，微生物体在植物体内仍然是一个非常有争议的领域，但是 miRNA 对这种互作的影响是不可忽略的。

因此，研究miRNA 在植物与微生物互作中的作用机制将会成为未来的热点研究领域之一。

总之，miRNA 是植物基因表达调控中重要的一环，其通过与基因靶标结合，调控基因表达的合成和降解，参与了植物的生长发育和逆境响应。

microRNA对植物生长发育和病毒侵染的调控

microRNA对植物生长发育和病毒侵染的调控
microRNA对植物生长发育和病毒侵染的调控
microRNA (miRNA)是一类在真核生物中广泛存在的大小约22 nt 的非编码小分子单链RNA,它可以通过对靶标RNA的剪切或抑制靶标RNA的翻译调控靶标基因的表达.miRNA不仅参与了植物器官的形态建成,还参与调控植物的信号转导系统等与生长发育相关的基因表达调控过程.与植物抗病毒RNA沉默途径一样,miRNA途径也受到病毒沉默抑制子的干扰.本文简述了miRNA介导的RNA调控途径和siRNA介导的RNA沉默路径的异同,并对近几年miRNA在植物生长发育调控以及与病毒相互作用的研究进展进行了综述,以求进一步理解真核生物基因表达调控的多层次性及复杂性.
作者：段成国王春晗郭惠珊作者单位：中国科学院微生物研究所,植物基因组学国家重点实验室,北京,100080 刊名：科学通报 ISTIC PKU 英文刊名： CHINESE SCIENCE BULLETIN 年，卷(期)：2006 51(4) 分类号： Q94 关键词： miRNA siRNA 发育 RNA沉默病毒沉默抑制子。

植物微型RNA的生物学功能研究

植物微型RNA的生物学功能研究植物微型RNA（miRNA）是一类长约为20-24个核苷酸的非编码RNA分子，其广泛存在于植物细胞中，能调控基因表达、影响生长发育和逆境响应等重要生物学过程。

随着对miRNA的逐渐深入研究，人们对其生物学功能也有了更深入的认识。

miRNA的生物合成miRNA的生物合成分为两个主要过程：miRNA前体的加工及成熟的miRNA 的调控作用。

在miRNA前体的加工中，miRNA基因初转录为长链原始RNA(mRNA)，经过Drosha核酸酶的切割产生预miRNA，再在细胞质中经过Dicer 核酸酶的加工和剪切后得到成熟的miRNA。

miRNA的生物学功能miRNA在植物中具有多种生物学功能。

例如，miRNA能够影响植物的生长与发育。

研究表明，miR156在植物的生长发育过程中扮演了重要角色，它能够通过抑制SPL转录因子的表达，从而调控顶端分生组织的形态与大小，影响植物生长发育的整体过程。

miRNA对植物的逆境响应也具有重要影响。

逆境响应过程中，miRNA能够调节植物的基因表达，并产生肯定或否定的调节效应，从而引发植物对逆境的反应。

例如，研究发现，miR172能够对ABA信号途径中的基因表达进行调节，并参与了植物对干旱等逆境的响应过程。

miRNA的生物学功能对植物的遗传转变也有重要影响。

随着miRNA的发掘和研究，研究人员逐渐认识到，miRNA可能是影响植物基因革命的一种新型调节因子。

例如，在植物中，一些miRNA能够通过调节转录因子的表达量，影响其对转录启动子的结合能力，从而改变基因表达，实现植物的遗传变异。

miRNA的功能通过对靶基因的调节实现。

多种研究表明，miRNA能够通过靶基因，实现其对植物生长发育和逆境响应等过程的影响。

例如，研究发现，miR159能够对MYB转录因子家族的某些成员进行调节，并影响着植物的花粉发育、对干旱的响应等一系列生物学过程。

结论在植物生物学中，miRNA是一个非常重要的分子调节因子，它通过对基因表达的调节，实现对植物生存与发展的调控。