菜豆(Phaseolus vulgaris L.)富含蛋白質、膳食纖維及人體必需的維生素和礦物質，是全球最重要的穀物豆類之一。MiRNA是長度為21-22nt的非編碼RNA，透過與靶基因互補發揮轉錄後水平的負調控作用。MiRNA參與植物眾多發育過程，包括豆科植物的種子發育。在菜豆中，許多研究已經表徵了不同脅迫下不同器官中sRNA和miRNA家族的表達變化。然而，菜豆種子發育過程中miRNA的調控機制仍有待研究。

近日，Horticulture Research線上發表了里斯本新大學化學與生物技術研究所安東尼奧·澤維爾團隊題為MicroRNAs expression dynamics reveal post-transcriptional mechanisms regulating seed development in Phaseolus vulgaris L.的研究論文。

該研究透過small RNA-seq分析鑑定了72個已知的miRNA和39個新的miRNA在菜豆種子發育的階段中表達(Fig. 1)。

Fig. 1: Characterization of sRNA-Seq data obtained from developing seeds of Phaseolus vulgaris.

降解組分析和靶標預測確定了77種表達的miRNA的靶標，包括轉錄因子家族，例如HD-ZIP，ARF，SPL和NF-Y，而大多數新的miRNA靶標為可編碼功能蛋白(Fig. 2)。

Fig. 2: Molecular interaction network of expressed miRNAs connected to MapMan.

結合miRNA丰度的主成分分析，層次聚類和表達相關網路分析，作者表明miRNA在開花10天和40天后這兩個時間點作用相對明顯。此外，miRNA/靶標表達譜為種子發育不同階段中分子調節模組的相關性提供了生物學證據(Fig. 5)。

Fig. 5: Schematic overview of main processes putatively regulated atpost-transcriptional level.

該研究結果揭示了miRNA的動態變化適時地調節了菜豆種子發育的不同階段。本文所述的miRNA代表了新穎的基因資源，可潛在應用於未來的生物技術方法中，以調節與豆類種子性狀有關基因的表達。

文章連結：

https://www.nature.com/articles/s41438-020-00448-0

About Horticulture Research

Horticulture Research 是由南京農業大學與自然出版集團（現Springer Nature）合作創辦的英文期刊，是Nature旗下唯一的園藝領域專刊。所有關於園藝作物的基礎和理論研究都可以投稿。Horticulture Research 科睿唯安JCR2019影響因子：5.404，位於園藝一區（第1/36名），植物科學一區（第16/234名），遺傳學一區（第24/177名）。2020年中科院期刊分割槽（基礎版）：位於園藝小類一區，植物科學小類一區，遺傳學小類一區，農林科學大類一區（Top期刊）。