近日，石河子大学联合华中农业大学在国际园艺学权威期刊《Horticulture Research》（中科院一区TOP期刊，近五年IF9.5）在线发表了题为“Integrated miRNAome and transcriptome analysis validates the role of the vvi-miR395a–VvExpA10 module in saline-alkali stress tolerance of grape”的研究论文。该研究首次揭示了vvi-miR395a通过靶向切割扩张蛋白编码基因VvExpA10，调控细胞壁组分重塑进而介导葡萄盐碱胁迫耐受性的分子机制，直接贴合新疆本土葡萄生产实际，解析本土品种“和田红”耐盐碱的内在分子机制，为葡萄耐盐碱遗传改良提供了重要的基因靶点和理论依据。
土壤盐碱化是限制全球农业生产的重要非生物胁迫因子，葡萄作为中度盐敏感经济作物，在盐碱地栽培时产量和品质会受到显著影响，解析葡萄耐盐碱的分子机制、培育耐盐碱品种是葡萄产业提质增效的迫切需求。microRNA作为重要的转录后调控因子，在植物逆境响应中发挥关键作用，但葡萄中miRNA调控盐碱胁迫耐受性的功能和机制尚未被系统解析。
该研究以耐盐碱葡萄品种‘和田红’和盐碱敏感品种‘甬优1号’为材料，发现盐碱胁迫下耐盐碱品种“和田红”受害更轻，果胶、纤维素、半纤维素、木质素等细胞壁组分积累量显著更高，提示细胞壁重塑是葡萄响应盐碱胁迫的重要适应性机制。通过转录组与小RNA组联合分析，锁定vvi-miR395a–VvExpA10为候选功能模块。进一步的分子与功能实验证实，vvi-miR395a可直接切割VvExpA10转录本并负调控葡萄耐盐碱，而VvExpA10起正调控作用；同时过表达VvExpA10并抑制vvi-miR395a的材料耐碱性最强。
研究揭示了miR395家族成员在葡萄盐碱胁迫响应中的调控功能，建立了“miRNA-靶基因-细胞壁重塑”的耐盐碱调控通路，填补了葡萄非生物胁迫中miRNA调控细胞壁稳态的机制空白。vvi-miR395a和VvExpA10可作为优良的基因编辑靶点，通过抑制vvi-miR395a或过表达VvExpA10可定向提升葡萄的耐盐碱能力，为盐碱地葡萄品种培育提供了重要的分子工具。
图1 vvi-miR395a–VvExpA10调控葡萄耐盐碱的工作模型
石河子大学农学院孙军利教授、赵宝龙研究员，华中农业大学园艺林学学院刘继红教授为论文的共同通讯作者。石河子大学农学院博士生朱春梅为论文第一作者。
原文链接：https://doi.org/10.1093/hr/uhag361
（ 通讯员：孙军利 王赠霖 初审：章智钧 复审：师晓东 终审：王高峰 ）
教育部
