近日，我院李良俊教授团队在学术期刊《Plant Physiology》上在线发表了题为“The miR395b–ABI5 module regulates amylopectin branching and biosynthesis and affects lotus root quality”的研究论文。该研究揭示了莲藕miR395b–ABI5模块通过调控根状茎中支链淀粉分支链长和含量，从而影响莲藕品质形成的分子机制。

莲藕（Nelumbo nucifera Gaertn.）是我国重要的特色蔬菜。淀粉是莲藕根状茎的主要贮藏物质，其含量和结构与莲藕的产量和品质密切相关。植物miRNAs对作物生长发育具有重要调控作用，莲藕miRNAs调控根状茎淀粉生物合成的分子机制尚不清楚。

该研究发现miR395b的表达水平在不同淀粉含量的莲藕种质资源中差异显著，过表达miR395b显著降低了莲藕根状茎中支链淀粉的含量和支链淀粉中长链的占比；通过转录组靶向预测5’RLM-RACE和双荧光素酶实验发现，NnABI5是miR395b的非典型靶点（图1），抑制miR395b或过表达NnABI5可以显著增加莲藕根状茎的支链淀粉含量及其中长链的比例。

图1 miR395b靶向并抑制NnABI5的表达

通过酵母单杂、EMSA、双荧光素酶实验发现，NnABI5与支链淀粉合成相关基因NnSS2和NnSBEⅡ的启动子区域的ABRE基序结合并激活其表达。研究揭示了miR395b-NnABI5模块在莲藕根状茎淀粉合成过程中的关键作用（图2），为调控莲藕根状茎的产量和品质提供了理论参考。

图2 miR395b–NnABI5调控莲藕支链淀粉生物合成的分子机制

我院博士研究生李凤华、已毕业硕士研究生谈梦颖为该论文的共同第一作者，李良俊教授和赵书平副教授为论文共同通讯作者，吴鹏副教授、冯凯副教授和硕士研究生范晓菁、牛倩如、陈尚杰参与了该研究工作。本研究得到了国家自然科学基金（32202472）、江苏省种业振兴“揭榜挂帅”（JBGS[2021]017）、江苏省研究生科研与实践创新计划（KYCX24-3802）和扬州大学“青蓝工程”等项目的资助。

原文链接：

https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiaf554/8314865