地黃植株體內(nèi)miRNAs與其連作障礙關(guān)系的研究進(jìn)展

曹曉風(fēng)+楊艷會(huì)+馮法節(jié)+李明杰+古力+王豐青+陳新建+張重義

[摘要]MicroRNAs是一類內(nèi)源性小分子的非編碼RNA，它通過(guò)對(duì)其靶基因的降解或抑制翻譯來(lái)調(diào)控基因表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控植物的生理活動(dòng)。植物在遇到逆境脅迫時(shí)，miRNAs會(huì)作用于與逆境相關(guān)的基因，啟動(dòng)體內(nèi)的抗逆機(jī)制抵抗不利因素。地黃的連作障礙也是一種脅迫，從miRNAs水平上研究，有利于解讀地黃連作障礙的分子機(jī)制。該文對(duì)地黃體內(nèi)miRNAs的功能及調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了綜述，并對(duì)miRNAs在地黃的研究中進(jìn)行了展望。

[關(guān)鍵詞]地黃； miRNAs； 連作障礙； 脅迫； 基因調(diào)控

[Abstract]The efficacy of Rehmannia glutinosa which as a large quantity of traditional Chinese medicine is significant. However， the land must be given up after one season of R. glutinosa cultivation or replanted after a period of 810 years because of the severe continuous cropping obstacles. MicroRNAs is a class of endogenous noncoding small RNAs， which participate in regulation of physiological activities by target mRNA cleavage or translational repression in plants. In recent years，studies on the role of miRNAs in plants have made significant progresses，especially in medicinal plants.MiRNAs from some different medicinal plant species have been identified with regulatory effects.When plants are exposed to environmental stress， miRNAs act on stressrelated genes and initiate stressresistance mechanisms in the body against adverse factors. R. glutinosa is also a kind of environmental stress. It is conducive to deciphering the molecular mechanism of continuous cropping obstacles for us by researching miRNAs. This article reviews the production of miRNAs， mechanism， research approaches and characteristics of resisting the environmental stresses in plants， the development trends and future prospect of R. glutinosa miRNAs research.

[Key words]Rehmannia glutinosa； microRNA； continuous cropping obstacles； stress； gene regulation

MicroRNAs（miRNAs）作為真核生物細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)的重要調(diào)控因子，越來(lái)越備受關(guān)注[1]。miRNAs是一類內(nèi)源的、長(zhǎng)度約 21～24 nt的非編碼小RNA（Small RNA）分子，它最早在線蟲Caenorhabditis elegans L中被發(fā)現(xiàn)，之后在擬南芥、玉米、小麥、水稻等植物中，通過(guò)高通量測(cè)序、生物信息學(xué)預(yù)測(cè)、基因克隆等方法鑒定了不同類型和不同數(shù)量的miRNAs家族[2]。隨著miRNAs研究的不斷深入，通過(guò)對(duì)擬南芥、水稻等模式植物miRNAs 功能的研究揭示了miRNAs 在植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、逆境脅迫等生理過(guò)程中發(fā)揮著重要作用[3]。最近的研究表明：植物在不同的逆境脅迫下誘導(dǎo)特異miRNAs 的表達(dá)，并證實(shí)了某些miRNAs 在植物遭受逆境脅迫時(shí)而做出適應(yīng)性調(diào)整的過(guò)程中起著重要的調(diào)控作用[4]。

地黃Rehmannia glutinosa L屬玄參科多年生草本植物，以塊根入藥，是我國(guó)著名的“四大懷藥”之一。但在地黃種植過(guò)程中，連作障礙已成為制約地黃規(guī)模化生產(chǎn)的重要因素之一。重茬地黃表現(xiàn)為植株生長(zhǎng)不良、地下部多形成須根，塊根不能正常膨大，產(chǎn)量和品質(zhì)明顯下降，甚至絕收。大量的研究正在試圖解密連作障礙形成的生物學(xué)機(jī)制[56]。地黃的連作障礙其實(shí)是一種逆境脅迫現(xiàn)象，隨著地黃連作障礙分子機(jī)制研究的深入，從miRNAs的調(diào)控機(jī)制入手，揭示連作障礙的形成過(guò)程，已取得初步進(jìn)展，其結(jié)果表明：重茬地黃體內(nèi)存在著特異的miRNAs響應(yīng)，即miRNAs參與了地黃連作障礙的分子調(diào)控[79]。本文對(duì)前期報(bào)道的地黃體內(nèi)miRNAs的發(fā)掘及其功能解析、miRNAs在地黃連作障礙形成中的調(diào)控機(jī)制等方面進(jìn)行綜述，為深化地黃連作障礙形成的分子機(jī)制研究提供參考。

1地黃體內(nèi)miRNAs的發(fā)掘及其功能解析

11植物miRNAs的形成機(jī)制植物miRNAs 是由分布于整個(gè)基因組中獨(dú)立的 MIR 基因編碼產(chǎn)生的，MIR基因由 RNA聚合酶 Ⅱ（PolⅡ）轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)較長(zhǎng)的初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物（PrimiRNAs）；PrimiRNAs結(jié)構(gòu)由miRNAs，miRNAs互補(bǔ)片段和中間間隔區(qū)組成，長(zhǎng)度為60～300 nt，進(jìn)一步形成一個(gè)特定的二級(jí)莖環(huán)的發(fā)夾結(jié)構(gòu)；具發(fā)夾結(jié)構(gòu)的PrimiRNAs被DCL1（Dicerlike 1）切割為前體 miRNAs（PremiRNAs），形成雙鏈 miRNAs（miRNAs：miRNAs）復(fù)合物；再在HYL1 （Hyponastic leaves 1）、HEN1（Hua enhancer 1）、HST（Hasty）等蛋白的協(xié)助下從細(xì)胞核轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中，解旋后與AGO（Argonaute）蛋白作用形成一個(gè)RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合物（RNAinduced silencing complex，RISC），產(chǎn)生的單鏈成熟miRNAs保留在RISC復(fù)合體中，并結(jié)合到與其互補(bǔ)的靶mRNA位點(diǎn)，在轉(zhuǎn)錄后水平上介導(dǎo)靶mRNA的降解或翻譯抑制來(lái)實(shí)現(xiàn)基因表達(dá)的負(fù)向調(diào)控[1011]。

12地黃miRNAs的鑒定根據(jù)miRNAs產(chǎn)生的特點(diǎn)，miRNAs的鑒定首先是通過(guò)對(duì)細(xì)胞sRNA直接克隆并測(cè)序而獲得的。之后，利用生物信息學(xué)方法（包括比較基因組預(yù)測(cè)、同源搜索、利用前體物序列的二級(jí)結(jié)構(gòu)特征分析等）預(yù)測(cè)了許多物種基因組、轉(zhuǎn)錄組或EST序列數(shù)據(jù)庫(kù)中存在的miRNAs[1214]。近年來(lái)，利用高通量測(cè)序技術(shù)已從65種植物中鑒定了7 827個(gè)miRNAs家族（miRBase 210 數(shù)據(jù)庫(kù)）。2011年，Yang等[7，9]利用高通量測(cè)序技術(shù)構(gòu)建了頭茬和重茬地黃sRNAs文庫(kù)，利用生物信息學(xué)技術(shù)首次從地黃中鑒定了25個(gè)保守的miRNAs家族。根據(jù)miRNAs前體物二級(jí)結(jié)構(gòu)特征，以NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中僅有的1 536條地黃EST序列作為參考序列，利用RNAfold軟件和RTPCR方法，從地黃中克隆并鑒定了6個(gè)新型miRNAs （屬于6個(gè)miRNAs家族）。miRNAs在生物體內(nèi)廣泛存在，其數(shù)量約為編碼基因總量的1%[15]。前期研究以EST數(shù)據(jù)庫(kù)為參考所鑒定的地黃miRNAs種類和數(shù)量非常有限，為進(jìn)一步發(fā)掘地黃體內(nèi)的miRNAs，Yang等[7，9]和Li等[8]先后重新構(gòu)建了不同年份的頭茬和重茬地黃sRNAs文庫(kù)，利用生物信息學(xué)技術(shù)共鑒定598個(gè)保守的miRNAs家族?；诘攸S轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)，利用生物信息學(xué)和克隆技術(shù)鑒定新型的miRNAs。地黃體內(nèi)miRNAs的鑒定為探索地黃連作障礙的分子調(diào)控機(jī)制提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

13地黃miRNAs靶基因預(yù)測(cè)、鑒定及其功能由于植物miRNAs 與其剪切的靶基因位點(diǎn)幾乎完全互補(bǔ)配對(duì)，根據(jù)這一特征可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)miRNAs潛在的靶基因。前期許多研究利用植物psRNATarget，miRU，Targetfind，Targetalign 等預(yù)測(cè)miRNAs的靶基因被發(fā)現(xiàn)并得以證實(shí)[1617]。在地黃功能研究中，Yang等[7]首先利用psRNATarget軟件對(duì)29個(gè)miRNAs靶基因進(jìn)行預(yù)測(cè)，獲得了372個(gè)靶基因，其功能分析表明，它們可能具有轉(zhuǎn)錄因子、金屬離子結(jié)合、核甘酸結(jié)合、蛋白修飾等分子功能，參與了轉(zhuǎn)錄調(diào)控、新陳代謝、逆境生理等多種的生理活動(dòng)過(guò)程。伴隨高通量測(cè)序的發(fā)展，German等[1819]首次運(yùn)用降解組測(cè)序技術(shù)（degradome sequencing）檢測(cè)了miRNA剪切的靶基因，該方法結(jié)合了高通量測(cè)序技術(shù)、生物信息學(xué)分析和RACE驗(yàn)證三者優(yōu)勢(shì)，已成功應(yīng)用于許多植物miRNAs靶基因的鑒定。2013年，Li等[8]利用降解組測(cè)序技術(shù)，分別構(gòu)建了頭茬與重茬地黃降解組文庫(kù)，鑒定了85個(gè)miRNAs家族165個(gè)靶基因，其靶基因功能分析表明：miRNAs可能參與了地黃的生長(zhǎng)發(fā)育、信號(hào)傳導(dǎo)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸、花器官的形成和逆境脅迫響應(yīng)等多種生物學(xué)過(guò)程。

2miRNAs在地黃植株體內(nèi)連作障礙形成中的調(diào)控機(jī)制

為尋找重茬地黃體內(nèi)特異響應(yīng)的miRNAs，Yang等[7，9]利用高通量測(cè)序技術(shù)構(gòu)建了頭茬和重茬地黃miRNAs差異表達(dá)譜，初步篩選了32個(gè)響應(yīng)連作障礙的miRNAs家族，之后，楊艷會(huì)[7，9]和Li等[8]先后重新構(gòu)建了不同年份的頭茬和重茬地黃miRNAs差異表達(dá)譜，并結(jié)合前期研究的miRNAs差異表達(dá)譜，最終篩選了303個(gè)差異表達(dá)miRNAs家族。由于miRNAs負(fù)向調(diào)控著靶基因的表達(dá)，為鎖定響應(yīng)連作關(guān)鍵的miRNAs家族，利用前期報(bào)道的頭茬與重茬地黃根及其葉差異基因表達(dá)譜，追蹤了連作障礙中特異表達(dá)85個(gè)miRNAs家族的靶基因，其結(jié)果表明：重茬地黃特異響應(yīng)的46個(gè)miRNAs表達(dá)模式與其關(guān)鍵的靶基因表達(dá)模式可能存在著一致的負(fù)向調(diào)控關(guān)系[7，2021]。由此認(rèn)為，重茬地黃體內(nèi)自毒物質(zhì)可能響應(yīng)了特異miRNAs，改變了基因表達(dá)的程序，致使其體內(nèi)一系列生命活動(dòng)系統(tǒng)的紊亂而導(dǎo)致連作障礙，現(xiàn)將miRNAs在重茬地黃體內(nèi)參與的主要生物學(xué)過(guò)程總結(jié)如下。

21miRNAs參與重茬地黃體內(nèi)自毒物質(zhì)響應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑地黃miR1851家族靶基因之一是植物促分裂原活化蛋白激酶MAPK（mitogenactivated protein kinase），它是一類存在于真核生物體內(nèi)的絲氨酸/蘇氨酸型蛋白激酶，它與MAPKK（mitogenactivated protein kinase kinase）和MAPKKK（mitogenactivated protein kinase kinase kinase）共同組成MAPK級(jí)聯(lián)信號(hào)通路，在生物體內(nèi)基因的快速轉(zhuǎn)錄、離子通道的活性調(diào)節(jié)、細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)的重新定位以及第二信使的產(chǎn)生等核心生命過(guò)程中發(fā)揮重要作用[2224]。在重茬地黃體內(nèi)，miR1851過(guò)量表達(dá)，降解靶基因MAPK的堿基片段，抑制了重茬地黃體內(nèi)MAPK級(jí)聯(lián)的下游信號(hào)傳遞，干擾了地黃體內(nèi)多種生理活動(dòng)。地黃miR4414家族鑒定的一個(gè)靶基因編碼鈣離子逆向運(yùn)輸交換器（Ca2+ antiporter/cation exchanger），該蛋白負(fù)向調(diào)控著植物細(xì)胞內(nèi)鈣離子的濃度[25]。鈣離子是植物逆境脅迫響應(yīng)的重要信號(hào)系統(tǒng)，而細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的增加是植物脅迫響應(yīng)的一個(gè)主要標(biāo)志[26]。在重茬地黃體內(nèi)根際化感自毒物質(zhì)的積累及其效應(yīng)可能是造成連作脅迫的主要因素[27]。在重茬地黃體內(nèi)，自毒物質(zhì)被細(xì)胞內(nèi)鈣信號(hào)系統(tǒng)感知[21]和傳導(dǎo)，引起miR4414的過(guò)量表達(dá)，可能抑制了鈣離子逆向運(yùn)輸交換器基因的表達(dá)，阻礙了鈣離子逆向運(yùn)輸途徑，加強(qiáng)了重茬地黃體內(nèi)鈣信號(hào)的傳導(dǎo)系統(tǒng)，使細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度過(guò)高。由于胞內(nèi)游離鈣水平的升高是植物體產(chǎn)生乙烯的一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，可促進(jìn)乙烯的合成[28]。而且，地黃miR830家族的一個(gè)靶基因編碼乙烯響應(yīng)蛋白（ethyleneresponsive protein，ERP），在重茬地黃體內(nèi)下調(diào)的miR830，可能激活了EPR基因的表達(dá)，Yang等[22]研究發(fā)現(xiàn)ERP基因在重茬地黃體內(nèi)確實(shí)存在著下調(diào)表達(dá)。由此認(rèn)為，重茬地黃體內(nèi)自毒物質(zhì)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的加強(qiáng)，可以促進(jìn)乙烯的合成，加速地黃衰老的進(jìn)程。

22miRNAs參與重茬地黃體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)運(yùn)輸途徑地黃miR1508家族的一個(gè)靶基因編碼氮轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（nitrogen transporter NRT12），該蛋白位于細(xì)胞質(zhì)膜，主要在氮離子從胞外向胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中發(fā)揮重要作用。在重茬地黃體內(nèi)miR1508家族上調(diào)表達(dá)，抑制了NRT12基因的正常表達(dá)，可能干擾了胞內(nèi)氮離子的輸入，抑制或減弱植物體內(nèi)氮營(yíng)養(yǎng)的吸收。而且地黃miR1861 和miR4356家族靶基因中均有一個(gè)編碼鉀轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（potassium transporter）基因，它是鉀轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族的成員，在植物內(nèi)具有鉀離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性[2930]。在煙草根部可促進(jìn)K+吸收及其根部向地上部的運(yùn)輸，該基因的正常表達(dá)能增強(qiáng)植物細(xì)胞抗逆性[3132]。重茬地黃體內(nèi)miR1861和 miR4356家族的過(guò)量表達(dá)，抑制了PT7的活性，減弱了胞外鉀離子的跨膜運(yùn)輸。以上這3個(gè)miRNAs家族在重茬地黃體內(nèi)特異響應(yīng)，擾亂了地黃體內(nèi)氮和鉀離子的正常運(yùn)輸，引起地黃體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)元素的缺乏，植株發(fā)育不良，降低了重茬地黃的抗逆性。

23miRNAs參與重茬地黃細(xì)胞內(nèi)的核心代謝過(guò)程miR7811家族一個(gè)靶基因編碼染色體結(jié)構(gòu)維持（structural maintenance of chromosomes，SMC）蛋白，該蛋白主要參與有絲分裂染色體的集縮和分離、遺傳重組和DNA修復(fù)等過(guò)程[33]。重茬地黃體內(nèi)miR7811的過(guò)量表達(dá)，降低了SMC基因的正常表達(dá)，可能會(huì)影響到染色體的有絲分裂及DNA修復(fù)等過(guò)程，使得細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息發(fā)生改變。miR163家族鑒定的一個(gè)靶基因編碼RNA指導(dǎo)的RNA聚合酶（RNAdirected RNA polymerase），是RNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的關(guān)鍵酶，在RNA合成中起重要作用[3435]。Yang等[22]報(bào)道證實(shí)了RNA指導(dǎo)的RNA聚合酶基因在地黃連作障礙發(fā)生過(guò)程中的表達(dá)被抑制，尤其是塊根膨大前期，該基因幾乎不表達(dá)。在重茬地黃體內(nèi)，響應(yīng)連作的miR163過(guò)量表達(dá)，降解了與其互補(bǔ)的靶基因（RNA指導(dǎo)的RNA聚合酶）堿基片段，抑制了RNA指導(dǎo)的RNA聚合酶基因的表達(dá)，干擾了重茬地黃體內(nèi)的RNA合成過(guò)程。miR531家族靶向的一個(gè)基因編碼60S 核糖體蛋白（60S ribosomal protein，RP60S），該蛋白參與mRNA翻譯蛋白的調(diào)控[3637]。miR531在重茬地黃體內(nèi)過(guò)量表達(dá)，抑制了60S 核糖體基因的表達(dá)，miR531間接地抑制了植株體內(nèi)蛋白的合成。以上這3個(gè)miRNA家族由自毒物質(zhì)誘導(dǎo)而過(guò)量表達(dá)，可能使得地黃體內(nèi)DNA復(fù)制、RNA及蛋白合成的核心代謝途徑被阻擾，擾亂了植株體內(nèi)正常的代謝途徑。

24miRNAs參與重茬地黃須根的生成地黃miR160家族調(diào)控的靶基因是生長(zhǎng)素響應(yīng)因子（auxin response factor，ARF）ARF10和ARF16，它們調(diào)節(jié)著植物根冠細(xì)胞分裂和分化的平衡[3839]。在miR160過(guò)量表達(dá)的轉(zhuǎn)基因擬南芥中，ARF10 和ARF16 蛋白的缺失或減少使得根冠細(xì)胞分化受阻，分裂失控，形成類似于腫瘤的結(jié)構(gòu)，并導(dǎo)致根尖干細(xì)胞群的異位擴(kuò)大[38]。在重茬地黃體內(nèi)miR160出現(xiàn)特異過(guò)量表達(dá)，miR160通過(guò)轉(zhuǎn)錄本特異剪切控制ARF10和ARF16的表達(dá)被抑制或關(guān)閉，可能使其根部細(xì)胞分化受到阻擾，抑制地黃根部發(fā)育，導(dǎo)致塊根不能正常膨大。地黃miR165家族的靶基因編碼HDZipⅢ 蛋白，該蛋白家族可能在植物頂端分生及側(cè)生分生組織的形成、側(cè)生器官極性建立等過(guò)程中扮演重要角色[40]。在擬南芥中，下調(diào)表達(dá)miR165啟動(dòng)了HDZip Ⅲ基因過(guò)量表達(dá)，促進(jìn)植物根部分生組織的木質(zhì)部形成，產(chǎn)生較多側(cè)根[41]。在重茬地黃體內(nèi)miR165家族下調(diào)表達(dá)，可能激活了HDZip Ⅲ 基因過(guò)量表達(dá)，促進(jìn)植物根系側(cè)根的發(fā)生，即形成較多的須根，抑制了塊根膨大。地黃miR408家族靶基因編碼一個(gè)LBD（lateral organ boundaies domain）蛋白，該蛋白在植物側(cè)生組織的發(fā)育中起重要作用[4243]。在玉米中，LBD基因的過(guò)量表達(dá)促進(jìn)了根系側(cè)根的形成[44]。重茬地黃體內(nèi)miR408家族表達(dá)被抑制，激活了LBD基因的表達(dá)，誘導(dǎo)地黃根系須（側(cè)）根的形成，產(chǎn)生了較多的須根，抑制了地黃塊根的膨大。

25miRNAs參與重茬地黃植株開花及花器官的形成miR156/miR157家族靶基因是SPL（squamosa promoter binding proteinlike）家族基因，SPL可在轉(zhuǎn)錄水平直接激活開花基因AP1（APETALA1），F(xiàn)UL（FRUITFULL），SOC1（suppressor of overexpression of constans 1）的表達(dá)而誘導(dǎo)植物開花[4546]。在擬南芥中，miR156/157過(guò)量表達(dá)抑制SPL結(jié)構(gòu)域基因表達(dá)量下降，延長(zhǎng)植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)期而推遲開花[4647]。在重茬地黃體內(nèi)，從塊根膨大前期到成熟期，miR156/157表達(dá)量與頭茬地黃相比，其表達(dá)量顯著下降，尤其在地黃塊根膨大前期，其表達(dá)量差異最顯著[79，48]。重茬地黃體內(nèi)miR156/157的下調(diào)表達(dá)，可能啟動(dòng)了SPL基因過(guò)量表達(dá)。Yang等[2021]前期研究發(fā)現(xiàn)，在連作障礙特異響應(yīng)的基因中，SPL基因在重茬地黃體內(nèi)上調(diào)表達(dá)，尤其是塊根伸長(zhǎng)期，其表達(dá)量最高。由此表明：重茬地黃體內(nèi)的miR156/157家族表達(dá)被抑制，促進(jìn)了靶基因（SPL）過(guò)量表達(dá)，誘導(dǎo)地黃提前開花，縮短了植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，致使重茬地黃的營(yíng)養(yǎng)器官塊根（發(fā)育）不良，加速植株早衰。而且，地黃miR167家族調(diào)控的靶基因是ARF家族中的ARF6，ARF8，它們參與調(diào)控植物花器和果實(shí)等生殖生長(zhǎng)過(guò)程[49]。在擬南芥中，ARF6，ARF8過(guò)量表達(dá)促進(jìn)花器官的發(fā)育[50]。在重茬地黃體內(nèi)，miR167家族的表達(dá)被抑制，誘導(dǎo)了ARF6，ARF8基因的過(guò)量表達(dá)，可能促進(jìn)了地黃花器官的發(fā)育，抑制了地黃根部發(fā)育，加速植株衰老。

3展望

地黃連作障礙特異表達(dá)miRNAs的發(fā)現(xiàn)與功能解析表明，重茬地黃體內(nèi)自毒物質(zhì)信號(hào)的誘導(dǎo)，很有可能響應(yīng)了特異miRNAs的表達(dá)，改寫了基因正常表達(dá)程序，阻礙了核心代謝途徑，使植株全方位受害，引起了地黃的連作障礙。前期的研究為全面揭示地黃連作脅迫下miRNAs及其靶基因表達(dá)調(diào)控的本質(zhì)提供強(qiáng)有力工具。深入研究miRNAs 的功能以及利用RNAi 干擾技術(shù)抑制關(guān)鍵miRNAs 的表達(dá)，并且根據(jù)關(guān)鍵miRNAs的分子調(diào)控機(jī)制，結(jié)合分子育種技術(shù)，以后可能選育出對(duì)化感物質(zhì)不敏感的新品種，以及提高地黃的產(chǎn)量和質(zhì)量，這對(duì)中藥產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。前期報(bào)道的地黃miRNAs是以mRNA轉(zhuǎn)錄本為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、主要存在于基因區(qū)域的miRNAs；由于地黃基因組序列未知，而基因間隔區(qū)和內(nèi)含子區(qū)的miRNAs還未被發(fā)掘，這將意味著地黃體內(nèi)仍存在著許多未知的響應(yīng)連作障礙關(guān)鍵的miRNA家族正亟待我們發(fā)現(xiàn)。而且，另幾類新型的非編碼RNAs（lncRNAs，tasiRNAs，natsiRNAs）的發(fā)現(xiàn)和功能解析，也是現(xiàn)代生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)，這將會(huì)豐富對(duì)地黃響應(yīng)連作障礙的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識(shí)，從多個(gè)角度更加深刻地理解地黃連作障礙分子調(diào)控的機(jī)制。

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