7月21日，中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院陳月琴教授課題組在國(guó)際知名雜志《自然-生物技術(shù)》（nature biotechnology, SCI IF:32.4）上在線(xiàn)發(fā)表題為“Overexpression of microRNA OsmiR397 improves rice yield by increasing grain size and promoting panicle branching”的研究論文。該研究首次揭示了小分子非編碼RNA（microRNA）對(duì)水稻產(chǎn)量的正向調(diào)節(jié)作用，具有十分重要的理論意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值。
microRNA是一類(lèi)長(zhǎng)約22nt的、廣泛存在于動(dòng)物和植物等多細(xì)胞生物中的小分子非編碼RNA，它參與了生物體發(fā)育和代謝過(guò)程中的諸多調(diào)控過(guò)程，已在國(guó)際范圍內(nèi)引起了研究人員的廣泛重視。有關(guān)microRNA的研究是目前生物學(xué)研究的熱點(diǎn)和前沿。陳月琴教授課題組研究發(fā)現(xiàn)，一個(gè)在水稻稻穗和籽粒中較高表達(dá)的內(nèi)源microRNA——miR397， 可促進(jìn)水稻籽粒增大及穗分支和每穗粒數(shù)增加，正調(diào)控水稻產(chǎn)量。由于miR397在不同作物物種間高度保守，因此，該小分子非編碼RNA不僅可用于提高水稻產(chǎn)量，也為提高其他谷類(lèi)作物的產(chǎn)量提供了一種新的基因資源。
該研究另一重要發(fā)現(xiàn)是揭示了水稻內(nèi)源一條重要通路，即miR397是通過(guò)下調(diào)其靶基因OsLAC的表達(dá)而發(fā)揮作用的。OsLAC基因編碼一種漆酶類(lèi)蛋白，而該類(lèi)蛋白被普遍認(rèn)為與木質(zhì)素代謝相關(guān)，還未見(jiàn)其與水稻籽粒發(fā)育等產(chǎn)量相關(guān)性狀關(guān)系的報(bào)道。陳月琴教授課題組成員首次證明了miR397介導(dǎo)的OsLAC mRNA的降解參與調(diào)控水稻植株對(duì)油菜素內(nèi)酯的敏感性，并最終影響了產(chǎn)量相關(guān)性狀。該研究揭示了漆酶家族成員的又一重要功能。
該論文第一作者張玉嬋博士，是陳月琴教授的博士研究生；李洪清教授為共同通訊作者。此項(xiàng)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金—廣東聯(lián)合基金、教育部高等學(xué)校博士點(diǎn)基金、廣東省自然科學(xué)基金等的資助。
圖片說(shuō)明：在過(guò)表達(dá)miR397的植株中，miR397通過(guò)切割LAC的mRNA，降低LAC的表達(dá)水平，從而增強(qiáng)油菜素內(nèi)酯（BR）信號(hào)通路，使水稻穗頸中維管束數(shù)目增多，最終增加穗分支；同時(shí)增大稻谷體積和質(zhì)量，增加水稻產(chǎn)量。
