近日，生物中心青年英才-楊效曾團(tuán)隊(duì)和全球頂尖農(nóng)業(yè)公司-科迪華（Corteva Agriscience）-在西部玉米根蟲小RNA研究領(lǐng)域取得突破進(jìn)展。美洲玉米根蟲（Diabrotica virgifera virgifera，也稱西部玉米根蟲）是北美最具破壞性的農(nóng)業(yè)害蟲之一，每年帶來的損失以10億美元為單位計(jì)算。這項(xiàng)合作系統(tǒng)鑒定和研究了玉米根蟲中小RNA在不同發(fā)育階段的動(dòng)態(tài)變化情況，揭示了玉米根蟲和常見昆蟲中miRNA簇的選擇和進(jìn)化，為研究西部玉米根蟲和其它鞘翅目昆蟲中小RNA轉(zhuǎn)錄組和miRNA介導(dǎo)的基因調(diào)控提供了新的認(rèn)識(shí)。相關(guān)的論文發(fā)表在卓越期刊GENOMICS PROTEOMICS & BIOINFORMATICS 上（中科院分區(qū)1區(qū)，影響因子7.051），生物中心為第一通訊單位。
該工作利用小RNA測(cè)序的方法，在玉米根蟲中鑒定到了101個(gè)保守的miRNA基因和277個(gè)玉米根蟲特異的miRNA基因。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)與所有物種中miRNA首個(gè)堿基一樣，U具有明顯的偏好性，即使是西部玉米根蟲和北部玉米根蟲，兩個(gè)相近的物種中，miRNA也出現(xiàn)了很多分化（variations）。
圖1、部分玉米根蟲miRNA的特點(diǎn)
該研究還發(fā)現(xiàn)有超過20個(gè)miRNA家族在節(jié)肢動(dòng)物中高度保守，并且在不同的進(jìn)化分支中，都有一些該節(jié)點(diǎn)特異的miRNA，該工作揭示了大量（超過200個(gè)）的玉米根蟲特異的miRNA，大部分這些miRNA的表達(dá)量都比較低，說明其正在接受miRNA及靶基因調(diào)控機(jī)制的篩選，而部分高表達(dá)的特異的miRNA已經(jīng)在調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中固定了下來。
圖2、西部玉米根蟲及北部玉米根蟲中miRNA與其它物種miRNA保守性分析
該工作另一個(gè)比較有意思的發(fā)現(xiàn)是對(duì)節(jié)肢動(dòng)物中一些高度保守的miRNA簇的進(jìn)化及表達(dá)分析，盡管在成員分布和順序上有差異，這些保守的miRNA簇在不同的物種中呈現(xiàn)出很好的保守性。另外通過表達(dá)分析，發(fā)現(xiàn)簇中的不同成員在不同的組織中具有很相似的表達(dá)模式，說明他們之間的功能具有很強(qiáng)的聯(lián)系。
圖3、不同物種中miR-2和miR-13組成基因簇的進(jìn)化模式
該研究受到了來自科迪華公司小RNA重點(diǎn)項(xiàng)目和我院青年英才引進(jìn)啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)的支持。青年英才楊效曾團(tuán)隊(duì)關(guān)注植物miRNA和作物育種研究，課題組常年招生生物信息學(xué)和分子生物學(xué)方向的博士后，更多詳細(xì)的信息見課題組網(wǎng)站（http://srnaworld.com/），有興趣加入實(shí)驗(yàn)室的請(qǐng)發(fā)簡(jiǎn)歷至yangxiaozeng@baafs.net.cn或yangxz@sRNAworld.com.
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