植物花发育的miRNAs的研究进展

评述与展望

ReviewandProgress

植物花发育的miRNAs的研究进展

覃成1,2张志明1刘红军1

pangt1956@yahoo.com.cn*通讯作者，

高健1荣廷昭1潘光堂1*

1四川农业大学玉米研究所/教育部作物基因资源与遗传改良重点实验室，雅安625014；2遵义市农业科学研究所，遵义563102

摘要花发育是高等植物生长发育过程中的重要事件，可剖分为开花诱导、花的起始和花器官发育3个阶

人们应用克隆、诱变和突变体等研究技术从模式植段，是由多种基因参与的十分复杂的过程。20年来，

物中分离和鉴定了大量花发育的功能基因或因子，其中，microRNA(miRNA)是本世纪初才发现的

通过与靶mRNA的互补配一类新的因子。miRNA是生物体内长度约为21个核苷酸的非编码小RNA，

对而在转录后水平上对基因的表达进行负，导致mRNA的降解或翻译抑制。大量研究证实miRNA在花发育中起着重要的作用。文章重点综述了植物miRNA的作用机制、其功能研究方法及7个miRNA家族在花发育中的生物功能，并对其未来的发展方向进行了展望。关键词花发育，microRNA(miRNA)，因子，生物功能

AdvancesonmicroRNAsRegulatedFlowerDevelopmentofHigherPlant

QinCheng1,2ZhangZhiming1LiuHongjun1GaoJian1RongTingzhao1PanGuangtang1*

1InstituteofMaizeResearch,SichuanAgriculturalUniversity/KeyLaboratoryofCropGeneticResourcesandImprovement,MinistryofEducation,Ya'an625014,China;2ZunyiAgriculturalInstitute,GuizhouProvince,Zunyi563102,China*Correspongingauthor,pangt1956@yahoo.com.cnDOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2011.05.022

AbstractFlowerdevelopmentisaveryimportanteventinthedevelopmentofhigherplant,whichcanbedividedintofloralinduction,floralinitiationandfloralorganspecification.Thegeneticcontrolofflowerdevelopmentisaverycomplexnetworkofregulatorygenes.Inthepast2to3decades,manygenesorregulatorsofflowerdevelopmenthavebeenidentifiedandclonedinmodelplants,withanewclassofregulatoryfactors-microRNAs(miRNAs)thatwerefoundatthebeginningofthiscentury.miRNAsaresmallapproximately21-nucleotideRNAsthatfunctionposttranscriptionallytoregulategeneactivity.miRNAsfunctionbybindingtocomplementarysitesintargetgenescausingmRNAdegradationand/ortranslationalrepressionofthetarget.miRNAsfunctionbroadlytocontrolmanyaspectsofplantdevelopment.Thisreviewfocusesonmolecularmechanisms,themethodologiesofmiRNAstudy,andtherolesof7miRNAfamiliesinflowerdevelopmentfromtheearlieststages(floralinduction)toverylatestages(floralorgancelltypespecification),andfurtherresearchfocusesarealsodiscussed.KeywordsFlowerdevelopment,microRNA,Regulator,Biologicalfunctions花发育是高等植物生长发育过程中的重要事件，一直备受人们关注，这不仅和花拥有千姿百态的

年代所提出的关于由营养生长过渡到生殖生长前的

感受状态理论。这个时期对花发育的探索主要着重

表型，而且和其经济价值有关。对花发育的探索可追于植物的形态、生理学以及环境的影响等方面。随溯到上世纪初有关碳/氮比对开花迟早影响的学说，后，通过对植物突变体的分析，从遗传学角度对植物20世纪30年代关于开花素的学说和春化的概念，70

的开花提出了一些新的概念；并进而根据分生组织

DOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2011.05.022

基金项目：本研究由高产转基因玉米新品种培育(No.2011ZX08003-003)、国家高技术研究发展计划(863)项目(No.2007AA10Z172)、国家自然科学基金专项(No.30900901)和国家科技支撑计划(No.2006BAD01A03)共同资助收稿日期：2011-04-07接受日期：2011-06-15

植物花发育的miRNAs的研究进展

AdvancesonmicroRNAsStudiesinFlowerDevelopmentofHigherPlant

939

的形态和生理特征，将植物从营养生长到生殖生长的整个转变阶段剖分成为营养分生组织阶段、花序分生组织阶段和花分生组织阶段。有关花发育的分子遗传学研究只是近20年的事。随着植物分子生物诱变和突变体学技术的不断完善，尤其是有关克隆、玉米、水等研究技术的广泛应用，人们已从拟南芥、稻、矮牵牛和金鱼草等模式植物中分离并鉴定了包括microRNA(miRNA)在内的许多影响花发育的基因和因子，为进一步认识植物花发育的内在机制以及与外界环境因素的相互关系鉴定了基础(Jones-Rhoadesetal.,2006;KrizkandFletcher,2005;Zhuetal.,2007)。其中，植物miRNA是在本世纪初才被发现的，随着研究的进一步深入，已经证实miRNA在花发育过程中起着不可替代的作用(Jones-Rhoadesetal.,2006)。本文结合植物miRNA的一些研究进展，重点综述了植物miRNA的作用机制、其功能研究方法及7个miRNA家族在花发育中的生物功能，并对其未来的发展方向进行了展望。

miRNA或者silencingRNA(siRNA)通过长距离移动来植物的发育，如miR172、miR399和ta-siARF(ChuckandO'Connor,2011)。

植物miRNA通过2种机制执行生物学功能：mRNA的降解或翻译抑制(Jones-Rhoadesetal.,2006)。迄今为止，尚有一例是miRNA通过甲基化诱

这种方式是否也是导使基因沉默(Baoetal.,2004)，

miRNA发挥功能的通用机制还不清楚。普遍的观点

认为植物miRNA执行功能都是通过mRNA的降解而不是mRNA的翻译抑制。但是，这种观点正饱受质疑(Brodersenetal.,2008;DugasandBartel,2008;Gandikotaetal.,2007)，似乎miRNA执行功能同时依赖这2种机制。例如，在花器官发育的研究中，miRNA介导的mRNA剪切以不可逆的方式清除积累的转录本，这种方式对一种细胞特异性分化为另一种细胞是必要的。第二种机制-mRNA的翻译抑制是可逆的，可以调节基因表达水平的平衡；尤其是需要精细时，其靶基因RNA水平过高或过低都将导致负面影响。如miRNA1花的CUPSHAPEDCOTYLEDON1(CUC1)和CUC2基因表达就是通过这种机制(Laufsetal.,2004;Malloryetal.,2004)，因为miRNA和mRNA都有表达。遗憾的是，翻译抑制的机理还没有阐述清楚，因为miRNA靶基因还不能从蛋白质水平上进行充分分析。

miRNA功能的研究主要采用3种方法：(Ⅰ)遗

科学家筛选到一些miRNA生物传学筛选。在早期，

合成必需基因的突变体，其对植物发育具有广泛影响，充分证明了miRNA介导的基因沉默在植物发育

中的重要性，如dicer-like1(NagandJack,2010;Schaueretal.,2002)、argonaute1(Vaucheretetal.,2004)、henl(Boutetetal.,2003;Chenetal.,2002)和hyponasticleavesl(LuandFedoroff,2000)等。然而，由于存在许多冗余的信息，很难阐述单个miRNA在发育过程中的精确功能。在植物中发现的几乎所有的miRNA都是由多基因家族编码的，因此，很少有引起发育表型的miRNA基因(MIR)的隐性功能缺失等位基因被发现(Bakeretal.,2005)。(Ⅱ)表达抗miRNA靶基因。这种方法是指在靶基因的miRNA结合位点中引入突变或在不影响蛋白质编码序列的前提下直接清除miRNA结合位点，它导致了靶基因对特定miRNA家族的所有成员都不敏感，类似于miRNA基因的功能缺失。例如，减少Ⅲ型同源结构域亮氨酸拉链(HD-ZIPⅢ)转录物与miR165/166之间互补性的结果表明，干扰miRNA指导的转录物切

1植物miRNA

miRNA是生物体内长度为21~22个核苷酸的非编码小RNA，通过与靶mRNA的互补配对而在转录后水平上对基因的表达进行负，导致mRNA的降解或翻译抑制(Bartel,2004;Jones-Rhoadesetal.,2006)。最初的miRNA是在筛选控制秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans)发育时序的基因时发现的(Leeetal.,1993)。而后，在后生动物和植物中都有发现(Bartel,2004;Jones-Rhoadesetal.,2006)。但是在动植物中发现的miRNA的作用机制却存在很大的差异。大多数动物miRNA通过与靶转录物3'非翻译区的多个位点的不完全匹配，阻止核糖体在mRNA上的移动而抑制基因表达；植物miRNA和它们的靶位点通常几乎是完全匹配的，除了类似于动物miRNA那样通过阻止核糖体在mRNA上的移动来抑制基因表达之外，还可以引导对目标mRNA的切割。植物miRNA显示了与靶mRNA近乎完美的互补性，使得通过生物信息学的方法就能找到许多植物miRNA的靶基因(Bonnetetal.,2004;Jones-RhoadesandBartel,2004;Rhoadesetal.,2002;Zhangetal.,2009)。现在已知的植物miRNA显示了很强的靶向转录因子家族成员或其他控制发育基因的偏性(Bartel,2004;Jones-Rhoadesetal.,2006;Zhangetal.,2009)；同时，有证据证实其中有些

940

农业生物技术学报

JournalofAgriculturalBiotechnology

割导致异位的HD-ZIPⅢ表达(Husbandsetal.,2009;miR160、miR1、miR168和miR172的靶基因进行了功能分析(Bakeretal.,2005;Chen,2004;Laufsetal.,2004;Malloryetal.,2004;MillarandGubler,2005;Palatniketal.,2003;Palatniketal.,2007)。(Ⅲ)转基因过表达目标miRNA。这种方式是指构建能组成型表达miRNA的转基因植株，使含有miRNA结合位点的靶基因表达下调，类似于靶等位基因的功能缺失。通过表征显性miRNA过表达突变揭示了一些miRNA在发育中的作用。例如，miR319a(或称为miR-JAW)就是在一批基于子叶形态缺陷的激活标记株中发现的(Palatniketal.,2003)，在jaw-D突变体中过表达miR319a将导致叶片发育异常。类似的像miR159、miR1、miR165和miR172获得功能的突变导致了在器官分离、分生组织功能、维管模式、开花和花器官发育方面的缺陷(Achardetal.,2004;AukermanandSakai,2003;Bakeretal.,2005;Kimetal.,2005;Laufsetal.,2004;Malloryetal.,2004;Schwabetal.,2005)。科学家正尝试构建多重突变来研究miRNA功能，到现在为止，抗miRNA突变依旧是研究miRNA功能最主要的方法。

在过去的9年里，植物miRNAs已被证实参与植物花的发育(表1)、生长发育(Chucketal.,2009;LiuandChen,2009)、激素分泌与信号转导(LiuandChen,2009)以及植物对外界环境胁迫因素的应答能力(Voinnet,2008)等。

的表达水平都显著下降。这些结果提示miR156可能miR156能显著延迟植株生长周期转变和开花，这为miR156在生长周期转变中的作用提供了直接的证据(WuandPoethig,2006)。Wu等(2009)还发现，过表达miR156“模拟序列”(mimicsequence)的植株缺少

以上结果表明miR156对拟南芥幼年期而提前开花。

幼年期的发育是必要的。最近，该实验室还证实拟南芥营养期的变化是由叶原基产生的一些信号启动

的，这些信号可以抑制miR156家族中特定成员的表达(Yangetal.,2011)。

玉米中miR156的研究源于上世纪50年代布鲁克海文国际实验室W.R.Singleton教授发现的一个经典突变体-Corngrass(Cg)，它对营养生长和生殖生长都有显著的影响(Singleton,1951)。Cg和玉米中另2个基因(teopod1(tp1)和tp2)显性功能缺失突变体的表型类似(Poethig,1988)，能够延长幼年期的发育，同时延迟开花，并使花器官转变为叶片(Galinat,

加利福尼亚州立大1954;1966;Poethig,1988)。之后，

学G.Chuck实验室一直在研究Cg突变体，终于在2007年从miRNA角度证实这些异常表型的产生是因为编码miR156b/c的多顺反子基因在Cg突变体中过量表达(Chucketal.,2007a)。水稻中miR156的过表达能够产生额外的分支和花序，这和Cg、tp1和Tp2类似，表明miR156也能够水稻幼年期的发

2007年，浙江大学作物科学研究育(Xieetal.,2006)。

所Wang等对水稻栽培种和野生种miR156b/c座位的序列进行了比较分析，结果表明这个座位在谷物

类作物的进化史上也扮演重要的角色(Wangetal.,2007)。

2.2miR156的靶基因及其功能

miR156能直接抑制转录因子squamosa启动子

Juarezetal.,2004)。目前已利用此方法对miR-JAW、幼年期的发育。2006年，又发现组成型表达

2miR156植物营养期生长周期的转变和开花的诱导

2.1miR156的功能：孢子体发育过程的生长周期转变

miR156是拟南芥、玉米和水稻等营养期生长周

期转变的关键因子(Poethig,2009)。拟南芥中，结合蛋白家族的成员的表达(Schwabetal.,2005)。miR156的发现始于宾夕法尼亚州立大学R.S.1996年，Klein等(1996)首次在金鱼草中发现这些在HASTY功能Poethig实验室对HASTY的分子分析，

缺失突变体能加速生长周期的转变(幼年期转变为成年期)(TelferandPoethig,1998)。由于HASTY是拟南芥中miRNA核输出蛋白Exportin5的直系同源物，研究人员推测miRNA的输出对生长周期的转变非常重要(Bollmanetal.,2003)。该实验室接着分析了hst突变体中多种miRNA的表达水平，发现幼年期顶端miR156的表达水平比成年期显著增高；相对于野生型，miR156在营养生长阶段两个生长周期中

植物中特有的蛋白，并证实其能够结合花分生组织决定基因SQUAMOSA的启动子。直到2005年，Birkenbihl等(2005)才证实这种蛋白均含有一个对结合DNA所必需的高度保守结构域(SBP-box)。SBP-box基因几乎存在于所有的植物中，其中有些含有miR156靶作用位点，这表明植物界中miR156和SBP-box靶基因对营养期的生长周期转变起着重要的作用(Lagos-Quintanaetal.,2001)。

SBP-box基因在开花植物中可分为7个进化分

植物花发育的miRNAs的研究进展

AdvancesonmicroRNAsStudiesinFlowerDevelopmentofHigherPlant

表1影响植物花发育的miRNAs

Table1miRNAsinflowerdevelopmentofplantmiRNA物种

Species

miRNA基因数aNo.of

功能缺失等位基因Loss-of-allele

miR156拟南芥

Arabidopsis

8

-10个SPL家族成员控制成花转变；成年表皮细胞Amasino,(SPL2、3、4、5、6、9、的形成10、11、13和15)MembersoftheSPLfamily(SPL2,3,4,5,6,9,10,11,13and15)

玉米Zeamays

11

-SPL基因SPLgenes

transition,adultpatterning

epidermal

Poethig,

Targetgene

Function

Reference

靶基因

功能

参考文献

941

miRNAgeneafunction

2009;2009;

ControlofvegetativetoreproductiveWangetal.,2009;Wu

celletal.,2009;Wuand

Poethig,2006

幼年期到成年期的转变；Chucketal.,2007a成年期表皮细胞的形成

Controlofjuveniletoadultphasetransition,patterning

adult

epidermal

cell

Jones-Rhoades

and

水稻Oryzasativa

12-SPL基因SPLgenes

幼年期到成年期的转变transition

ControlofjuveniletoadultphaseBartel,2004;Wanget

al.,2007;Xieetal.,2006

Achardetal.,2004;MillarandGubler,2005

Tsujietal.,2006flower

miR159拟南芥

Arabidopsis

5miR159a,miR159b

MYB33,MYB65,MYB101

雄蕊丝的长度；雄性能育性Stamenfertility

filament

length,

maleAllenetal.,2007;

水稻Oryzasativa

6-GAMYB、GAMYB-like基因GAMYB，GAMYB-likegenes

节间长度和花的发育Internodedevelopment

length,

西红柿Solanumlycopersicum

miR1拟南芥

Arabidopsis

1-SGN-U567133叶和花的发育Leafandflowerdevelopment

Buxdorfetal.,2010

3miR1c/earlyCUC1,CUC2extrapetals1,miR1a-,miR1b-1

轮性间边界的确定

Intrawhorlboundaryspecification

Aidaetal.,1997;Bakeretal.,2005;Laufsetal.,2004;Lauteretal.,2005;Nikovicsetal.,2006;Peaucelleetal.,2007;Sieberetal.,2007;Takadaetal.,2001

miR167拟南芥

Arabidopsis

miR169金鱼草

Antirrhinum

4-ARF6,ARF8雄蕊丝的长度；雌雄性能育性Nagpaletal.,2005;Stamenfilamentlength,maleandRuetal.,2006;Wuetfemalefertility

al.,2006

-miR169/fistulata

NF-YA抑制轮性1和2中C组基因的活性Cartolanoetal.,2007;RepressionofCactivityinwhorls1Kecketal.,2003;and2

Motteetal.,1998

942

农业生物技术学报

JournalofAgriculturalBiotechnology牵牛花Petunia

-miR169/blindNF-YA

抑制轮性1和2中C组基因的活性Cartolanoand2

1998

AukermanandSakai,2003;Chenetal.,2002;Jones-Rhoadesetal.,2006;Jungetal.,2007;Laufsetal.,2004;Zhaoetal.,2007

TOE1,TOE2,SMZ,开花转变SNZ

玉米Zeamays

6b

miR172e/tasselseed4

IDS1/TAS－SELSEED6,SID1

Controlofvegetativetoreproductivetransition

雄穗心皮的退化；小穗分生组织形成Chucketal.,2007a;Carpelabortionintassel,spikeletChucketal.,2008;meristemdeterminacy

--GLOSSY15

Chucketal.,2007b;Chucketal.,1998

成花转变；幼年期到成年Lauteretal.,2005;期的转变

transition,controlofjuveniletoadultphasechange

西红柿Solanumlycopersicum

--PHYB

成花转变；诱导块茎发育Controlofvegetativetoreproductivetransition,inducetuberization

3

miR319a129

TCP2,TCP3,TCP4,花瓣和雄蕊的形态发生及叶Nagetal.,2009;TCP10,TCP24

的发育leafdevelopment

Palatniketal.,2003;

Petalandstamenmorphogenesis,Palatniketal.,2007

Martinetal.,2009Moose

and

Sisco,

Controlofvegetativetoreproductive1994;1996

Jungetal.,2007

et

al.,

RepressionofCactivityinwhorls12007;Motteetal.,

5

-AP2

抑制轮性3和4中AP2的活性

miR172拟南芥

Arabidopsis

RepressionofAP2inwhorls3and42003;Boutetetal.,

miR319拟南芥

Arabidopsis

a:NumbersbasedonmiRBaserelease16(September2010)(http://www.mirbase.org/)b:http://bioinformatics.cau.edu.cn/cgi-bin/PMRD/further/detail.cgi?identifier=zma-MIR172f

支，miR156能够其中4个进化分支的部分基因(Guoetal.,2008)。拟南芥、玉米和马铃薯中分别有6个、2个和1个SBP-box进化分支基因，它们的功能已通过功能缺失和(或)功能获得表型加以阐述(表1)miR156的分支是(Poethig,2009)。拟南芥中，

SQUAMOSAPROMOTERBINDINGPROTEINLIKESPL3、SPL4和SPL5启动成年期叶片表皮分化的模式，但是在叶片形状发育中作用很有限，这3个基因SPL15、SPL10和的过表达都能使开花提前。SPL9、

SPL11启动所有成年期特有的形态发育，这些基因叶片产生的速度，并诱导植物开花。但是，SPL10与SPL11对性状的影响与SPL9与SPL15不同。另外，Wu等(2009)已清楚阐明miR156的靶基因SPL9

和SPL10正miR172e的表达，间接影响开花诱导和成年期表皮细胞的分化。玉米中，miR156通过靶向SPL基因而间接激活miR172，后者负GL15，使植株维持在幼年期(Lauteretal.,2005;MooseandSisco,1994;1996)。在营养生长的早期，miR156的表达水平高，导致SPL基因和miR172低持续，miR156的表达水平逐渐降低，miR172表达水平逐渐升高，最终导致GL15的下调和成年叶片的发Chuck等(2010)的实验表明，microRNA的育。最近，

靶向SBP-box转录因子tasselsheath4(tsh4)对玉米苞叶的发育及花序内分生组织边界的建立起着重要的作用。这些结果表明SPL基因通过几个不同的通路影响植物成年期的生长发育及开花，甚至花序的发

(SPL)3/4/5、SPL9/15、SPL2/10/11和SPL6/SPL13a/b。表达，随着发育的同时GL15表达维持在较高水平；

植物花发育的miRNAs的研究进展

AdvancesonmicroRNAsStudiesinFlowerDevelopmentofHigherPlant

943

育，同时miR156在顶端发育的早期能相应的抑制这些通路(图1)。

尽管SPL基因拟南芥营养期生长发育的机制仍未清楚，但是最近R.S.Poethig实验室和D.Weigel实验室关于miR156的研究为揭示这些基因在花发育中的功能提供了新的线索(Wangetal.,2009;WuandPoethig,2006;Yamaguchietal.,2009)(图1)。基因表达和染色质免疫共沉淀实验分析表SPL3、SPL4、SPL5和SPL9直接营养期不同明，

性状关键因子的转录，来启动开花和花分生组织决定。SPL9启动FUL、SOC1和AGL42的转录(Wangetal.,2009)；SPL3启动FUL、LFY和AP1的转录(Wangetal.,2009;WuandPoethig,2006;SOC1、LFY、AP1和FT的转录(WuandPoethig,2006)。有趣的是，这些研究也表明SPL3和SPL9的功能类似于开花诱导因子FT。这些结果解释了生长周期转变时生殖生长能力提高的原因，同时也说明这些SPL基因可能是启动并控制拟南芥开花的一个新的通路。

而SPL4和SPL5启动FUL、Poethig(2009))Yamaguchietal.,2009)；

B

图1拟南芥(A)和玉米(B)中miR156及靶基因的功能(改编自B.IM：花序分生组织；BM：分支分生组织；SPM：双小穗分生SM：小穗分生组织；FM：花分生组织组织；

Figure1ThefunctionofmiR156anditstargetsinArabidopsisthaliana(A)andmaize(B)(AdaptedfromPoethig(2009))Inthetasseltheinflorescencemeristem(IM)givesrisetobranchmeristems(BM)thatsubsequentlygivesrisetospikeletpairmeristems(SPM).Intheear,theIMdirectlygivesrisetoSPMs.SPMsgiverisetotwospikeletmeristems

(SM),which

subsequentlyformtwofloralmeristems(FM).miR172anditstargetsIDS1andSID1functiontoinfluencetheSMtoFMconversion.IDS1isalsoanegativeregulatorofitshomolog

A

3miR172拟南芥开花时间和花器官的形成

拟南芥中已发现有5个基因编码miR172家族，SID1.BothIDS1andSID1arepositiveregulatorsoftheSMto这些miRNAs影响花发育的多个方面，比如控制开FMtransition花时间(AukermanandSakai,2003)、花器官决定(Chen,2004)和花形态的建成(Zhaoetal.,2007)(表1)。和大多数植物miRNA不同，miR172通过mRNA的降解和翻译抑制两种方式发挥功能(AukermanandSakai,2003;Chen,2004;Jungetal.,2007;Schwabetal.,2005)。当营养生长向生殖生长转变时，miR1724个含有miR172结合位点的AP2转录因子(表1；图1)(Jungetal.,2007)，分别为TARGETOFEAT1(TOE1)、TOE2、SCHNARCHZAP-FEN

(SNZ)

和

SCHLAFMUTZE(SMZ)。这些AP2家族成员中任何一个组成型表达都使开花延迟，但是miR172的过表达或toe1功能缺失突变却使开花提前(AukermanandSakai,2003;Jungetal.,2007)。相似的是，miR172的过表达也能导致西红柿的开花提前(Martinetal.,

种子植物花器官的发育一直是研究的热点。科

学家早在上世纪90年代利用转座子突变的方法从金草鱼或拟南芥中分离并克隆到涉及花发育的多个同源域基因(如DEFA、AGAMOU(AG)和SRF等)(CoenandMeyerowitz,1991)。不久，在对拟南芥和金鱼草突变体及花器官特征决定基因功能的研究中，Coen和Meyerowitz(1991)提出控制花形态发生的ABC模型(Zhuetal.,2007)。根据这个模型，正常花四轮结构的形成是由三组基因共同作用而完成的。每一轮花器官特征的决定分别依赖A、B、C三组基因中的一组或两组基因的正常表达。如其中任何一组或更多的基因发生突变而丧失功能，则花的形态将发生异常。A基因在第一、二轮器官中表达，B基因

在二、三轮器官中表达，C基因在三、四轮起器官中

2009)。拟南芥开花转变后，miR172表达水平增加，表达。A基因决定萼片，A和B基因共同决定花瓣，B导致TOE基因活性相应的降低。这些结果表明，与C基因共同决定雄蕊，C基因决定心皮。其中，ATOE1和TOE2基因表达水平下调对拟南芥开花转基因与C基因相互拮抗(图2a)。随着人们在分子水变是必要的。平上对同源域基因相互作用的新认识，TheiBen和

944

农业生物技术学报

JournalofAgriculturalBiotechnology

轮性Whorls基因Genes

A

花结构花萼FlowerstructureSepal

CArG1

花萼Sepal轮性1Whorl1

SEPAP1

AP1SEP

花瓣Petal

雄蕊StamenCArG2P1AP1

AP3SEP

花瓣Petal轮性2Whorl2

1

2

B

C心皮Carpel

a

3

4

Saedler等(2001;2007)在上述模型的基础上又提出了“四因子模型”。该模型假设4种花同源异型基因的不同组合决定不同花器官的生长特征(图2b)。拟南芥中，由MADS域蛋白质组成的多聚转录因子复合物AP1-AP1-SEP-SEP决定萼片形成，AP3-PI-SEP-AP1决定花瓣形成，PI-AG-SEP-AP3决

SEP-SEP-AG-AG决定心皮形成。这些定雄蕊形成，

复合物通过结合特异目标基因的顺式元件(CArG-boxes)激活或抑制不同的器官特征基因发挥

功能。不同蛋白质复合物和DNA序列之间亲合力的差异和各基因顺式元件的不同决定了蛋白质复合物和目标基因的相互选择。含AP1的复合物抑制AG基因的表达，含AG的复合物抑制AP1基因的表达，实现了经典ABC模型中A功能和C功能的拮抗(TheiBenandMelzer,2007;TheiBenandSaedler,2001;Wangetal.,2010)。

近几年，研究人员还发现miR172在拟南芥花器官决定中也起着重要的作用。强功能缺失ag突变体(如ag3)中第三轮器官中的雄蕊转变为花瓣，第四轮花器官中的心皮也转变为花瓣(Coenand

CArG1CArG2

雄蕊Stamen轮性3Whorl3

AP3AG

P1SEP

CArG1CArG3SEPAG

AGSEP

心皮Carpel轮性4Whorl4

b

CArG3CArG3

Meyerowitz,1991)；弱功能缺失ag突变体(如ag4)导

致雄蕊的不完全发育(Sieburthetal.,1995)。2003年，组基因共同作用完成的。每一轮花器官特征的决定分别依赖A、H.Vaucheret实验室发现HUAENHANCER1(HEN1)与ag突变体的异常表型相关，它编码一个参与miRNA生物合成的甲基转移酶，这表明miRNA可能参与了花器官决定(Boutetetal.,2003)。与此同时，拟南芥大规模miRNA测序发现miR172在花器官决定基因AP2中有一个结合位点(Jones-Rhoadesetal.,2006)。组成型表达miR172导致转基因植株花器官产生的异常表型和AP2突变体非常相似，这说明miR172下调了花中AP2的活性(Chen,2004)。另外，抗miRNA的AP2组成型表达使拟南芥花器官的发育和ag突变体也很相似，这也证实了miR172能AP2的表达(Chen,2004;Zhaoetal.,2007)。miR172通过翻译抑制AP2，因为AP2RNA水平在所有花器官中都相当，而AP2蛋白仅在萼片和花瓣中有较高的水平(Chen,2004)。尽管如此，上述中经典ABC模型中A类基因与C类基因相互拮抗的分子机理仍不十分清楚，但Grigorova

B、C三组基因中的一组或两组基因的正常表达。A基因决定萼A和B基因共同决定花瓣；B与C基因共同决定雄蕊；C基片；

因决定心皮。b：四因子模型(改编自TheiBenandMelzer(2001))。该模型假设4种花同源异型基因的不同组合决定不同花器官的生长特征。拟南芥中，由MADS域蛋白质组成的多聚转录因子复合AP3-PI-SEP-AP1决定花瓣物AP1-AP1-SEP-SEP决定萼片形成，形成，PI-AG-SEP-AP3决定雄蕊形成，SEP-SEP-AG-AG决定心皮形成。这些复合物通过结合特异目标基因的顺式元件(CArG-boxes)激活或抑制不同的器官特征基因发挥功能Figure2FlowerstructureandthemodelsoffloralorganspecificationinArabidopsis

a:TheABCmodel(AdaptedfromZhu(2007)).ThemostwidelyknownistheABCmodel,inwhichcombinatorialinteractionsbetweenthreeclassesoffloralhomeoticgenesareaffectedintherespectivemutants.SothesegenesaretermedclassA,classBandclassCgenes,withAspecifyingsepals,A+Bpetals,B+CstamensandCcarpels.b:Thequartetmodel(AdaptedfromTheiBenandMelzer(2001)).Theproteinquartets,whicharetranscriptionfactors,mayoperatebybindingtothepromoterregionsoftargetgenes,whichtheyactivateorrepressasAccordingtothemodel,twodimersofeachtetramerrecognize

图2拟南芥花形态建成的模型a：ABC模型(改编自Zhu(2007))。正常花四轮结构的形成是由三

等(2011)最新研究对此提供新的解释。拟南芥中，appropriateforthedevelopmentofthedifferentfloralorgans.miR172在花内层轮次表达，并下调A类基因AP2，

twodifferentDNAsites(termedCArG-boxes)onthesamestrand

是由于LEUNIG(LUG)和SEUSS(SEU)基因共同抑ofDNA,whicharebroughtintocloseproximitybyDNA制miR172在花外围轮次的表达。在AP2的协助下，bending.Proteins:AG,AGAMOUS;AP1,APETALA1;AP3,LUG/SEU结合到MIR172启动子上，这说明AP2可

APETALA3;PI,PISTILLATA;SEP,SEPALLATA

植物花发育的miRNAs的研究进展

AdvancesonmicroRNAsStudiesinFlowerDevelopmentofHigherPlant

945

抑制同类microRNA的表达，这为解释A-C拮抗的分子机制及miR172的转录提供新的视角。

说明ids1和sid1对SM发育为FM是至关重要的。最初的一个疑惑就是：为何ids1的功能缺失突变体和功能获得突变体都产生同样的表型(产生许多额外的小花)？后来研究发现，sid1ids1双突变体导致的异常表型(无花分生组织)和Ts6的表型(产生许多额这一现象有助于对ids1外的花分生组织)完全相反，

和sid1功能的进一步阐述。若假设ids1是sid1的负因子，在ids1突变体中，sid1的表达水平将升这就为ids1高，类似于在Ts6突变体中观察的那样，的单功能缺失突变体导致不确定分生组织表型的产

4miR172玉米花序的发育

在miR156的间接作用下，miR172不但能幼年期的发育(Chucketal.,2007a;Lauteretal.,2005)，还是玉米花序发育的关键因子(Chucketal.,2007a;Chucketal.,2008;Chucketal.,2007b;Chucketal.,1998;Irish,1997)。E.E.Irish实验室和G.Chuck实验室先后发现2个tasselseed(ts)突变体(即

隐性的ts4和显性的Ts6)都不能使雄穗的心皮退化，生提供合理的解释(表1；图1)(Chucketal.,1998;

同时ts4突变体还不能长出雄蕊。除此之外，ts4和Soueretal.,1996)。Ts6突变体都长出不确定分生组织分支，发育为额外的小穗分生组织(SM)和小花(Chucketal.,2007a;Irish,1997)。G.Chuck实验室进一步证实ts4就是编和拟南芥一码miR172e的基因(Chucketal.,2007b)。

样，玉米miR172的靶基因也包含了AP2转录因子家族成员，比如INDETERMINATESPIKELET1(IDS1)。在ids1突变体中，不确定的SM分化为2个花分生组织(FM)后，仍有SM存在；于是SM继续分甚至，这种不确定的SM化，产生出额外的2个小花。能发育为许多额外小花，但是这些小花在生殖器官

5miR1花器官边界的形成

miR1是一类在拟南芥、水稻和玉米等植物中广泛存在的miRNA家族(其中拟南芥miR1是唯在侧向器官的延一通过功能缺失突变体而获得的)，

伸、分离及器官边界的形成等方面起着重要的作用(表1)。尽管Laufs等(2004)在2004年才证实miR1的关键靶基因是NAC转录因子家族成员CUC1和CUC2，但是这2个基因的功能研究早已开展。1997年，Aida等(1997)分别构建了cuc1单突变

分化时有细小的发育缺陷(Chucketal.,1998)。后来，体和cuc1cuc2双突变体，发现前者的花萼仅发生轻Chuck等发现IDS1功能缺失突变体完全抑制ts4的微的融合，而后者的幼苗大部分死亡，2片子叶融合分支发育和性别决定(Chucketal.,2008)，这表明IDS1是miR172e的关键靶基因。另外，Ts6中含有miR172结合位点的显性等位基因IDS1发生突变后因此，ts4和Ts6突变体中IDS1不能被miR172，导致性别决定和分支发育发生缺陷。进一步对ts4和野生型植株中IDS1的RNA和蛋白质表达模式进行比较分析，表明miR172e可能通过翻译抑制的方式IDS1的活性(Chucketal.,2007b)，这和图1)。拟南芥miR172AP2的假设类似(表1；

另一个AP2基因-SISTEROFIDS1(SID1)也(Chucketal.,2008)，含有一个miR172结合位点，

成杯状，顶端分生组织难以形成。Aida等(1997)又通过转座子标签方法克隆了CUC2基因，发现其编码的蛋白与矮牵牛花的NAM蛋白相似性很高，这提al.,1996)，能够分生组织的保持和侧向器官的分离。Takada等(2001)在花发育的早期用图位克隆法获得了CUC1基因，观测到该基因在顶端分生组织、花器官原基边界处表达；在花发育的后期，该基因在第一轮花器官内的器官边界处表达；超量表达CUC1基因，能够诱导子叶的近轴表面产生新茎。这说明CUC1基因能抑制细胞的伸长，从而允许分离后的花器官继续发育。但是，新近的一些研究质疑这些观点

对miR172的完全不敏感(Chucketal.,2007b)。示CUC2基因可能同NAM基因的功能相似(Soueret

是miR172的靶基因，玉米花分生组织的决定。(Bakeretal.,2005;Nikovicsetal.,2006;Sieberetal.,尽管sid1不能单独抑制ts4的表型，但是sid1ids12007)。Larue等(2009)分离到一个cuc2突变体ts4三突变比idsts4双突变对ts4表型的抑制效果要强得多。单突变sid1导致表型异常，sid1能增强ids1的异常表型；sid1ids1双突变不能起始FM发育，仅在原来的部位产生许多象苞叶一样的器官(Chucketal.,2008;Chucketal.,1998)。sid1ids1双突变的表型

(cuc2-1D)，它在miR1结合位点上有一个突变，因CUC2不能与miR1结合而使其mRNA过量表达，导致叶片和花瓣增大，花梗增粗，这表明CUC2也能促进一些细胞的延伸。

通过对miR1突变体的表型分析发现，3个编

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农业生物技术学报

JournalofAgriculturalBiotechnology

码miR1的基因在功能上存在部分冗余。miR1c功能缺失突变体earlyextrapetals1(eep1)在开花初miR1c-eep1与miR1a或miR1b组成的双突miR1amiR1b变体能增强这种变异表型；

miR1c三突变体导致心皮未融合、花瓣和萼片的同时还使花器官的大小和叶序发生了变化(Peaucelleetal.,2007)。当抗miR1的CUC1和CUC2基因在花中表达时，也观察到相似的花器官变异表型(Bakeretal.,2005;Malloryetal.,2004)。

在众多植物miRNAs中，目前对miR1表达时CUC1和间和空间模式的研究最为透彻。miR1、CUC2基因在轮性间和轮性内的边界区域表达并存在部分重叠。在上述三突变体中，CUC1和CUC2基因的表达区域稍有增大，但是其表达水平却显著增可能的解释是：miR1主要加(Sieberetal.,2007)，

是CUC1和CUC2RNAs的水平，而不其表达的区域；另一种可能是miR1通过翻译抑制的机制来CUC1和CUC2的表达。

少miR159a和miR159b，才允许花药正常发育的MYB65和MYB33的表达。Allen等(2007)又将抗达，产生和miR159amiR159b双突变体相似的表型，这表明MYB33是miR159a和miR159b的关键靶基进一步分析miR159amiR159bmyb33三突变体，因。

到的大部分发育缺陷。MYB65是MYB33的同源基miR159amiR159b因，也含有一个miR159结合位点，myb33myb65四突变体能够完全弥补miR159amiR159b双突变体的发育缺陷，表明MYB65和MYB33作用冗余。另一个能被miR159剪切的靶基过表达抗miR159的MYB101基因导因是MYB101，

致植株产生包括幼苗发育不全、叶片卷缩和花器官缺陷(如花瓣和雄蕊变短及部分不育)等在内的许多miR159通过靶作用发育缺陷。上述研究表明，

MYB65、MYB33和MYB101基因来拟南芥花的发育(Palatniketal.,2007)。

Achard等(2004)还发现拟南芥miR159表达水平受DELLA(GA应激抑制子)调节并介导剪切靶基因GAMYBmRNA(编码GAMYB转录因子，参与GA启动的花器官分生组织决定基因LEAFY的激活)，来开花时间和花药的发育。同时miR159还受脱落酸(ABA)诱导表达，通过作用于MYB33和

期产生许多额外的花瓣(Bakeretal.,2005)，miR159的MYB33基因转入野生型植株并高效表

数目增加以及雄蕊的数目减少(Sieberetal.,2007)，发现它能抑制在miR159amiR159b双突变体中观察

6miR159广泛花的发育

目前已经报道miR59家族有3个成员(miR159a、miR159b和miR159c)，与7个MYB类靶

基因几乎完美匹配，但仅3个靶基因通过实验证实，MYB101在幼苗逆境胁迫下起作用(Fujiietal.,

和拟南芥类似，水稻中miR159家族有6个成分别为MYB33、MYB65和MYB101/DUOPOLLEN12005)。(DUO1)基因(MillarandGubler,2005)。研究者主要在以下两个水平验证miR159的功能：(Ⅰ)miRNA水平。过表达miR159a的拟南芥转基因植株表现为雄蕊发育不全、育性降低(表1)。miR159a或miR159b功能缺失突变体不能形成完整的花，双突变体

员(miR159a~f)，靶作用GAMYB和GAMYB-like基因，节间长度和花的发育(Tsujietal.,2006)。Tsuji等(2006)发现，过表达miR159的转基因水稻和gamyb突变体都导致节间延伸和花的发育存在缺陷，前者影响较后者更严重。西红柿中miR159是否靶作

但是却证实能负miR159amiR159b则产生一系列异常的多效表型，用GAMYB-like基因还不清楚，

在N端含有一如植株矮化、顶端优势降低、叶片偏下、育性降低及SGN-U567133基因(编码核定位蛋白，产生形状不规则的种子。(Ⅱ)靶基因水平。Gocal等(2001)在拟南芥的根、叶、花及果实中都检测到了MYB65和MYB33RNAs，并且发现在花药、种子和胚珠中这2个基因的表达模式几乎一致。Allen等(2007)应用启动子：：GUS融合分析证实了miR159a和miR159b的表达模式也几乎一致，同时还发现这2个miR159基因在根尖、侧根、茎尖及花序中都有在除花药外的花托、心皮、萼片和雄蕊花丝中都检测到这2个miRNA。这些结果表明，正是由于花药缺

个NOZZLE-like结构域)，影响叶和花的发育(Buxdorfetal.,2010)。过表达抗miR159的SGN-U567133基因导致西红柿转基因植株叶和花的发育缺陷(Buxdorfetal.,2010)。

7miR167花的能育性

miR167除参与植物氮素响应调节侧根生长外(Nagpaletal.,2005;Ruetal.,2006;Wuetal.,2006)。miR167能够直接靶作用生长素应答因子(ARF)家族

表达。进一步检测花中miR159a和miR159b的表达，(Giffordetal.,2008)，还拟南芥雌雄花的能育性

植物花发育的miRNAs的研究进展

AdvancesonmicroRNAsStudiesinFlowerDevelopmentofHigherPlant

947

的2个成员(ARF6和ARF8基因)，ARFs是一类含有特异DNA结合域的蛋白质，在转录水平激活或抑制2005年，北卡罗来纳大学J.调节生长素反应的基因。

W.Reed实验室率先用筛选突变体的方法分析ARF6和ARF8基因的功能(Nagpaletal.,2005)，证实它们在功能上冗余。arf6或arf8单突变体花的表型仅有细小的缺陷，但是arf6arf8双突变体导致雄蕊花丝变短，花药不能在合适的时间散粉，同时还能产生雌Wu等(2006)在植株性不育的心皮缺陷(表1)。不久，

中组成型表达miR167，产生与arf6arf8双突变体相似的表型；同年，Ru等(Ruetal.,2006)构建了35S:MIR167b转基因系，其表型和Wu等(2006)观测到的结果一样。研究人员推测ARF6和ARF8是miR167的重要靶基因。在内源ARF6和ARF8基因序列的下，表达抗miRNA的ARF6和ARF8基因使植株产生不育的花和小的叶片，这些植株中雌雄花都是不育的，但是雄性不育是因为花药不能顺利裂开，而雌性不育是由于胚珠的早熟。通过对miR167和ARF6/ARF8mRNAs表达模式的进一步分析，证实在胚珠和花药中miR167和ARF6/ARF8的表达模式是因此，miR167对雄蕊和互相排斥的(Wuetal.,2006)。

胚珠中ARF6和ARF8基因在恰当时空表达的区域定位非常关键，从而确保胚珠和花药的正常发育及雌雄花可育。此外，Fujioka等(2008)在水稻花药的整个发育过程中都检测到miR167的表达，这提示miR167在其他植物中可能起着和拟南芥中相似的作用。

基因。Keck等(2003)证实AP2的2个同源基因LIPLESS1(LIP1)和LIP2功能冗余地花被器官决Lip1lip2两个基定；在lip1lip2功能缺失双突变体中，因是A类基因，当它们突变后应该会使花被发育成生殖器官，提示C已经扩展表达。之后Z.Schwarz-Sommer实验室证实了BL和FIS就是分别编码金草鱼和矮牵牛花miR169的基因，并靶作用NF-YA(又称为HAP2或CBF-B)家族的成员。NF-YA转录因子能够结合许多AG直系同源基因第2个内含子的CCAAT区；同时NF-YA的结合已被证实对于AG转录的增强和保持是必要的(Hongetal.,2003)。因此，研究人员推测，Motte等(1998)发现的bl和fis突变体中C组基因活性的增强是因为突变后的miR169不能抑制NF-YA基因，导致花被中NF-YA和PLE/pMADS3的异位表达。这些研究结果和另外的NF-YA(以及miRBL、一个观点相反，后者认为，

miRFIS)的转录本在野生型花的4轮花器官中都能被检测到，是由于这2个miRNA并不能完全抑制花外围轮次NF-YA基因的表达(Cartolanoetal.,2007)。另外，bl中PhYA1的表达水平恒定，说明miR169能够可能是通过翻译抑制精细NF-YARNA的水平，

的机制执行生物学功能(Cartolanoetal.,2007)。但是，拟南芥和水稻miR169的功能不同于金草鱼和矮牵牛花。拟南芥中miR169NFYA5基因，该基因参水稻中miR169与了干旱胁迫的防御(Lietal.,2008)；

选择性剪切另一个NF-YA基因(Os03g29760，编码CCAA域结合因子)，参与诸多基因的转录及干旱、盐碱胁迫的响应(Zhaoetal.,2009)。迄今为止，还没有证实拟南芥或水稻中miR169能够能抑制C组基因活性的NF-YA基因。

8miR169金草鱼和矮牵牛花花被中C组基因的活性

如前所述，C组基因的正常表达对植物雄蕊和心皮的发育非常关键，若其失活(如AG突变体)，则第三轮器官中的雄蕊转变为花瓣，第四轮花器官中的心皮2007年Z.也转变为花瓣(TheiβenandSaedler,2001)。Schwarz-Sommer实验室首次在金鱼草和矮牵牛花中证实miR169能花被中C组基因的活性(Cartolanoetal.,2007)。对miR169功能的揭示需追溯到Motte与Keck等的相关研究。Motte等(1998)发现金草鱼突变体blind(bl)和矮牵牛花突变体fistulata(fis)第二轮器官的花瓣发育异常，说明这2个突变体在抑制该轮器官中C组基因活性方面存在缺陷，同时尤其是伴随着AG同源基因转录本的表达水平提高，

金鱼草的PLENA(PLE)基因和矮牵牛花的pMADS3

9miR319控制拟南芥花器官的大小和形状

miR319家族有3个成员，分别是miR319a、miR319b和miR319c。2003年D.Weigel实验室(Palatniketal.,2003)发现了miR319a在野生型植株的芽顶端组织、花器官和果实中均有表达；miR319a基因过量表达导致植物的叶片偏上生长、果实畸形、叶片边缘锯状化和开花期延迟等一系列异常的多效表型。miR319一组TCP基因(TCP2、TCP3、TCP4、TCP10和TCP24)，这些基因是从细胞到分化的过程中所必须的(Schwabetal.,2005)。在jaw-D突变体中过表达miR319a致使TCP靶分子表达减少，延长了细胞的增殖过程并改变了叶子的形

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农业生物技术学报

JournalofAgriculturalBiotechnology

态。研究人员推测，这5个TCP基因可能是细胞生长的负子和(或)细胞分化的起始子(Efronietal.,2008;Nagetal.,2009)。

2009年T.Jack实验室证实miR319a还能控制花器官的大小和形状(Nagetal.,2009)。miR319a功能缺失突变体中miR319a等位基因在成熟miRNA序列间含有一个突变点，导致花瓣变短变窄，雄蕊变短(表1)(Nagetal.,2009)。进一步分析拟南芥miR319家族3个成员时空表达模式，发现其在苗期和花序中表达不重叠，比如miR319a在叶片中不表达，但是miR319c却在幼嫩叶片的临近区域表达；尽管在花序中这3个miR319都表达，但是miR319a在花发育早期、中期的花瓣和雄蕊中强烈表达。当tcp-4等位基因在miR319结合位点含有一个突变时，导致产生的变异表型与miR319a功能缺失突变体完全一样(Nagetal.,2009;Palatniketal.,2007)。另外，tcp-4突变体能产生正常的花，但是tcp4miR319a双突变体能强烈抑制miR319突变体的花发育缺陷(Nagetal.,2009)。这些都证实TCP4是花发育中miR319a的关键靶基因。

有趣的是，miR159家族和miR319家族在序列上非常相似，这2个家族的成熟miRNA21个碱基中有17个完全一样(Palatniketal.,2007)。因此，D.Weigel实验室还对这2个家族的功能进行了详细的关联分析。当miR319有能力miR159的靶基因MYB33、MYB65和MYB101时，miR319通过在区域的低表达来阻止miR319MYB靶基因。相反，由于miR159与靶TCP基因中miRNA结合位点miR159并不能有效的靶作用的序列存在差异，

TCP2、TCP3、TCP4、TCP10和TCP24基因。因此，miR319家族有能力靶作用TCP和MYB基因，但是在生物体内(invivo)仅能靶作用TCP基因。相反的是，miR159家族也只能有效的靶作用MYB基因(Palatniketal.,2007)。

理尚不明确。确切的说，还没有一个植物miRNA家

族在遗传和生化上得以完全验证，体现在：(Ⅰ)迄今还没有深入分析任何一个植物miRNA基因家族所有成员的功能缺失突变体；(Ⅱ)还未能通过深入分析靶基因的蛋白表达模式来确定靶基因翻译抑制的程度。尽管模式植物拟南芥中的miRNAs得到清晰地阐释，但是大部分miRNA家族的研究仅仅是对其结构进行简单的分析(Rajagopalanetal.,2006)。同时，对miRNA基因表达的因子的研究也尚属空白，对大多数植物miRNA基因时空表达的模式及内源激素、生物胁迫或非生物胁迫如何影响miRNA基因表达还了解的不多，仅在miR1和miR319的研究中取得突破(Nagetal.,2009;Sieberetal.,2007)。从文献报道来看，植物中miRNA的研究主要集中于一些模式植物上，如双子叶植物拟南芥、金鱼草和单子叶植物玉米、水稻等，在大戟科(芦苇)、豆科(大豆、蒺藜苜蓿)、毛莨科(耧斗菜)、杨柳科(毛果杨)及芸香科(橙子)等植物上有报道(KozomaraandGriffiths-Jones,2011)。笔者认为，今后miRNA的研究应该以模式植物为出发点，重点研究和探讨一些重要农艺性状的miRNA的作用机理。尽管如此，以上研究进展为尽快全面揭示植物花发育的内在规律提供重要的证据。

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10展望

近几年，大量研究证实miRNA也是诱导植物开花和花器官发育的重要因子，这为人们更加全面地研究植物开花的多样化及花器官发育提供自2002年首次发现植物miRNA以来，了新的线索。

科学家们已经鉴定出大量的植物miRNAs，如前所述，某些miRNAs在植物生长发育过程中的功能及作用机制逐渐得以验证，但大部分miRNAs作用机

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