FR | 在苹果矮砧中间砧对接穗和砧木在miRNA水平上的影响取得进展

利用矮化中间砧是我国寒冷地区实现苹果矮化密植的重要技术手段。miRNA是一种转录后调节因子，可调节苹果生长发育、果实品质、激素信号转导和应激反应。然而，到目前为止，关于苹果矮化中间砧调节砧木和接穗生长的分子机制的报道很少，miRNA在苹果嫁接中的调控作用尚不清楚。

2023年12月，Fruit Research在线发表了石河子大学冯建荣教授和中国农业科学院果树研究所王大江副研究员团队题为Identification of microRNAs and target genes inapple (Malus domestica) scion and rootstock with grafted interstock的研究论文，该研究以嫁接矮化中间砧的为试验材料，未嫁接矮化中间砧的为对照，探讨了矮化中间砧对接穗和砧木在miRNA水平上的影响。

在本研究中，通过高通量测序，15个文库共鉴定获得281个miRNA，被分到80个家族中。与对照相比，嫁接中间砧的组合在接穗中产生了79个差异表达的miRNA，其中36个上调和43个下调，在砧木中产生了57个差异表达的miRNA，其中22个上调和35个下调。差异表达的miRNA中，接穗中的mdm-miR156和砧木中的mdm-miR172的表达下调。对差异表达的miRNA及其靶基因的预测分析表明，miRNA通过几个方面介导接穗生长，如植物激素合成和信号转导，以及营养吸收和平衡。通过miRNA和mRNA的联合分析，矮化中间砧可能会影响砧木中淀粉和蔗糖代谢途径以及接穗中植物激素信号转导途径相关基因的表达。矮化中间砧导致苹果树发育迟缓和促进早花的一个可能原因是mdm-miR156和mdm-miR172的低水平表达。

图1 每个样本的差异表达miRNA分析

(a)每组差异表达miRNA的数量 (b)差异表达miRNA的维恩图分析 (c)BR vs MR的差异表达miRNA热图 (d)BS vs MS的差异表达miRNA热图 （BR：为嫁接中间砧的砧木；MR：嫁接中间砧的砧木；BS：未嫁接中间砧的接穗；MS：嫁接中间砧的接穗）

石河子大学冯建荣教授和中国农业科学院果树研究所王大江副研究员为该论文的共同通讯作者，石河子大学和中国农业科学院果树研究所联合培养硕士李青山为第一作者。

研究团队介绍

通讯作者冯建荣，石河子大学二级教授，教育部“新世纪优秀人才”，主要研究方向为果树遗传育种与种质资源创新利用，主持完成国家自然基金项目2项，国家“863”计划项目1项，主持完成省部级项目3项。出版学术专著1部，主编教材2部。在Gene、《中国农业科学》、《园艺学报》等专业期刊发表论文80余篇。荣获山东省科技进步奖一等奖1项，新疆维吾尔自治区科技进步奖二等奖1项，新疆生产建设兵团科技进步奖二等奖1项等。
通讯作者王大江，副研究员，主要从事苹果种质资源及砧木创制等方面的研究工作，主持国家重点研发课题、辽宁省自然科学基金面上项目等项目8项，发表论文60余篇，其中第一作者或通讯作者在Fruit Research、International Journal of Molecular Sciences、Scientia Horticulturae、《中国农业科学》、《植物遗传资源学报》等中英文期刊发表论文20余篇；第一完成人登记苹果新品种9个；主编著作1部，参编著作5部。作者所在团队承担国家苹果种质资源圃的工作，现保存苹果种质资源2000余份。主要从事苹果种质资源的收集、保存、鉴定评价和分发利用等基础性工作，并利用资源优势开展苹果砧木、观赏、功能性果品等方面的种质创制，种质资源起源、演化及遗传多样性研究，指纹图谱与核心种质构建研究等。

苹果资源课题组

https://doi.org/10.48130/FruRes-2023-0034

关于 Fruit Research

Fruit Research是一本开放获取的国际期刊，致力于传播果树研究领域的最新进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述和方法和观点。目前期刊已被Scopus、CABI等数据库收录。

期刊官网：

www.maxapress.com/frures

投稿网址：

mc03.manuscriptcentral.com/frures

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