本文由张亦心、王翔和鲁玉柱（通讯作者）共同撰写，他们来自扬州大学生物科学与技术学院。该论文发表于《中国生物化学与分子生物学报》（Chinese Journal of Biochemistry and Molecular Biology），具体时间为2024年12月，卷号为40，期号为12，页码范围1691至1697。论文的DOI为10.13865/j.cnki.cjbmb.2024.10.1118。
论文的主题为“microRNA与作物的农艺性状”，重点综述了microRNA（miRNA）在调控作物农艺性状中的重要作用。miRNA是一类具有调控功能的小分子RNA，广泛存在于真核生物中，尤其在植物的生长、发育及环境应答中发挥关键作用。本文通过总结miRNA在作物形态建成、产量形成、营养代谢及逆境应答等方面的研究进展，探讨了miRNA在农业生产中的潜在应用价值。
主要观点与论据：
miRNA与作物形态建成
miRNA在作物形态建成中发挥重要作用，尤其是叶片、花器官和株高的发育。例如，miR319通过调控TCP（TEOSINTE BRANCHED1, CYCLOIDEA, and PROLIFERATING CELL NUCLEAR ANTIGEN BINDING FACTOR）基因影响叶片的形态发育。在番茄和水稻中，miR319通过抑制GA20氧化酶1（GA20ox1）基因的表达，进一步调控叶片的分化和形态。此外，miR396通过调控生长调节因子GRF（GROWTH-REGULATING FACTOR）来影响叶片的大小和形态。miR160则通过靶向生长素响应因子ARF（AUXIN RESPONSE FACTOR）家族成员，调控叶片的发育。这些研究揭示了miRNA在作物形态建成中的多重调控机制。
miRNA与作物产量
miRNA通过调控分蘖、籽粒大小和穗分支等性状影响作物产量。例如，miR156通过其靶基因SPL（SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE）调控水稻的分蘖和株高，进而影响产量。miR396通过调控GRF4和GIF1（GRF INTERACTING FACTOR）的相互作用，影响籽粒的大小和产量。miR397则通过下调漆酶（LACCASE）基因的表达，提高籽粒产量并促进穗分支。这些研究表明，miRNA在作物产量形成中具有重要调控作用，为作物育种提供了潜在的分子靶点。
miRNA与作物营养代谢
miRNA在作物营养代谢中发挥重要作用，尤其是氮、磷和硫的吸收与转运。例如，miR399和miR827分别通过靶向PHO2（PHOSPHATE 2）和PHT5（PHOSPHATE TRANSPORTER 5）基因，调控磷的吸收和转运。miR395则通过靶向硫酸盐转运蛋白SULTR2;1和ATP硫酸化酶APS（ATP SULFURYLASE），调控硫的吸收和代谢。这些研究揭示了miRNA在作物营养代谢中的调控机制，为提高作物对肥料的利用效率提供了理论依据。
miRNA与作物逆境应答
miRNA在作物应对干旱、盐分、温度和重金属等逆境胁迫中发挥重要作用。例如，miR169c通过降低气孔导度和水分损失，提高番茄的耐旱性。miR398b通过靶向铜锌超氧化物歧化酶（Cu/Zn SOD），负调控马铃薯的耐旱性。miR156和miR167则通过调控铬毒性耐受性相关基因，提高作物对重金属胁迫的耐受性。这些研究表明，miRNA在作物逆境应答中具有重要调控作用，为提高作物的抗逆性提供了潜在的分子靶点。
论文的意义与价值：
本文系统总结了miRNA在作物农艺性状调控中的研究进展，揭示了miRNA在作物形态建成、产量形成、营养代谢及逆境应答中的多重调控机制。这些研究不仅丰富了我们对miRNA功能的理解，也为作物育种和农业生产提供了新的思路和策略。通过调控miRNA及其靶基因，未来有望培育出具有更高产量、更好营养利用效率和更强抗逆性的作物品种，从而应对全球粮食安全和环境变化的挑战。
亮点与创新：
本文的亮点在于系统总结了miRNA在作物农艺性状调控中的多重功能，尤其是在产量形成和逆境应答中的最新研究进展。论文还探讨了miRNA在农业生产中的潜在应用价值，为未来作物改良和育种工作提供了可行的策略与方向。此外，本文还提出了miRNA在不同作物中的功能切换应用，为作物基因改良提供了新的思路。