Ett forskarlag har granskat rollen av MicroRNA156 (miR156) i trädgårdsväxter och avslöjat dess betydande inverkan på en mängd olika biologiska processer som vegetativ tillväxt, blominduktion och stressrespons. miR156, känd för sin höga bevarande av växtarter, lovar mycket som ett biotekniskt verktyg för att förbättra trädgårdsegenskaper.
Studien betonar potentialen hos miR156 för att påskynda det unga stadiet i fleråriga växter och på så sätt förbättra kvalitet och avkastning. Framtida forskning är redo att fördjupa sig i de komplexa regleringsmekanismerna för miR156, i syfte att finjustera dess tillämpning för att utveckla önskvärda egenskaper hos ekonomiskt viktiga trädgårdsväxter.
MikroRNA är en klass av endogena icke-kodande RNA som negativt modulerar genuttryck i växter genom att påverka mRNA-klyvning och translationell repression. MicroRNA156 (miR156), är en av de mest evolutionärt bevarade miRNA bland angiospermer, ursprungligen upptäckt i Arabidopsis och nu identifierad i många trädgårdsväxter, som katalogiserats i miRBase-databasen.
Det påverkar olika trädgårdsegenskaper och fungerar som ett potentiellt verktyg för biotekniska modifieringar. Men trots dess utbredda funktionella verifiering förblir de komplexa interaktionerna och regleringsmekanismerna för miR156 i stort sett outforskade. Att åtgärda dessa luckor är avgörande för att kunna utnyttja den fulla potentialen hos miR156 i framsteg inom trädgårdsodling.
En översiktsartikel publicerad i Prydnadsväxtforskning den 2 april 2024, sammanfattar den multifunktionella regleringen av miR156 i trädgårdsväxter och utforskar potentiella vägar för framtida forskning.
Baserat på 141 sekvenser från 16 trädgårdsväxter tillhör miR156-medlemmar 26 underfamiljer (miR156a–z). Deras sekvenser visar stor bevarande, enligt anpassningen av miR156-underfamiljer från olika trädgårdsväxter. SPL-transkriptionsfaktorer är målet för miR156.
Tidigare studier har visat att miR156-SPL-modulen kan engagera sig i flera viktiga biologiska processer, såsom vegetativ fasförändring, blomutveckling, fruktmognad och stressreaktioner. miR156-SPL-modulen fungerar också synergistiskt med andra signalvägar, som glukossignalering, T6P-väg och fytohormonsignalering.
Samtidigt sammanfattade forskarna också de funktionella valideringsteknikerna för miR156 i trädgårdsväxter, inklusive överuttryck, uttrycksundertryckning och CRISPR/Cas9-teknologi. Trots de olika funktionerna hos miR156 är dess mekanismer fortfarande underutforskade, särskilt i icke-modellerade trädgårdsväxter med unika egenskaper som knölbildning i potatis eller rankor i gurkor.
Granskningen belyser behovet av djupare forskning om miR156s interaktioner med SPL-transkriptionsfaktorer och andra signalvägar för att fullt ut utnyttja dess biotekniska potential. Den här recensionen lägger till slut scenen för framtida studier för att utforska de regulatoriska komplexiteten hos miR156, i syfte att utnyttja dess potential för att förbättra kvaliteten och produktiviteten hos trädgårdsväxter.
Enligt studiens seniorforskare, Yun Wu, "här sammanfattar vi den funktionella mångfalden av miR156 i trädgårdsväxter för att ge nya insikter för vidare forskning om den biologiska funktionen och regleringsmekanismen för miR156 och om hur man använder miR156 för att uppnå förbättring av trädgårdsegenskaper."
Den här recensionen går in i de mångfacetterade rollerna för miR156-familjen över ett spektrum av trädgårdsväxter, och visar upp dess evolutionära bevarande och betydande funktion för att reglera utvecklingsegenskaper.
Mer information: Yunchen Xu et al, MicroRNA156:en uppräkningstimer med potential att förbättra trädgårdsegenskaper, Prydnadsväxtforskning (2024). DOI:10.48130/opr-0024-0008
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
