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杏桃异源嫁接嵌合体生长调控新机制:miR166a与miR396c的多组学整合分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月10日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7
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为解决果树嫁接中表型变异的分子机制不明问题,研究人员通过多组学分析揭示了杏桃异源嫁接嵌合体中miR166a和miR396c调控生长发育的关键作用。研究发现257个差异表达miRNA及其靶基因互作网络,并通过实验验证了miR396和miR166家族成员的功能,为果树嫁接育种提供了新靶点。
在果树栽培中,嫁接技术已有2000多年历史,但异源嫁接如何诱导表型变异的分子机制仍是未解之谜。杏(Prunus armeniaca)和桃(Prunus persica)作为重要经济果树,通过嫁接可改善性状,但相关调控网络尚未阐明。中国林业科学研究院经济林研究开发中心的研究团队通过构建杏桃双向异源嫁接嵌合体(Pa/Pp和Pp/Pa),结合高通量测序和分子实验,揭示了microRNA(miRNA)在调控表型变异中的核心作用。
研究采用sRNA测序、转录组分析、5′-RLM-RACE(RNA连接酶介导的快速扩增cDNA末端)和荧光素酶报告系统等关键技术,以杏品种‘友谊’和桃品种‘紫叶’为材料,对比了异源嫁接与同源嫁接嵌合体的表型差异。
表型分析:异源嫁接杏段开花延迟7-10天,叶片形态改变,果实性状显著变化(图2)。
sRNA测序:鉴定出732个miRNA(300已知+432新发现),其中257个差异表达,miR396和miR166家族成员尤为突出。
靶基因验证:发现25对表达趋势相反的DEmiR-mRNA模块,涉及生长调控通路。过表达实验证实PamiR166a和PamiR396c通过切割靶基因mRNA调控发育。
该研究首次系统解析了杏桃异源嫁接中miRNA的调控网络,为果树嫁接育种提供了分子标记和理论依据。发现的miR166a/miR396c模块可作为未来改良果实性状的靶点,推动精准农业的发展。论文发表于《International Journal of Biological Macromolecules》,通讯作者为Fangdong Li团队。
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