重金属污染是全球性日益严重的一个环境问题。镉（Cd）是一种非必需微量元素，是公认为最有毒的重金属。镉已被证明能干扰植物吸收，运输，利用必需的养分和水分降低光合作用，改变酶的活性，并导致各种症状，如植物的萎黄，萎蔫，以及根的褐变。
最近，microRNA（miRNAs）已被报道是多种生理过程的重要调控因子，包括植物发育，信号转导和非生物胁迫的适应。例如，miR395和miR399分别受硫酸盐和磷酸盐饥饿诱导，而miR398在拟南芥中应答铜（Cu）和铁（Fe）胁迫时表达下调。最近的研究也指出了miRNA在植物对重金属胁迫应答中的重要作用。
水稻，不仅是最重要的粮食作物之一，也是一个实用的研究模型。在本研究中，中国计量学院生命科学学院院长朱诚教授领衔的团队，利用miRNA芯片对镉污染水稻中的miRNA应答机制展开了系统分析*，研究成果发表在8月刊J Agric Food Chem上。
本研究中，共有12个早前预测的候选miRNA，通过水稻miRNA芯片被鉴定为新的镉应答miRNAs （miRNA芯片服务由联川生物提供）。共有44个基因被预测为镉应答miRNA调控的靶基因，其中许多miRNA表现为调控介导环境胁迫的基因网络。研究人员进一步采用转基因方法确定miRNAs在水稻镉胁迫应答中的作用。在镉应答miRNAs中，miR192被鉴定为镉胁迫下水稻种子萌发的负调控因子。
本研究中，miRNAs及其靶基因的鉴定和功能分析可以为植物重金属耐受的机制提供新的见解。
* Ding Y, Qu A, Gong S, Huang S, Lv B, Zhu C. (2013) Molecular identification and analysis of Cd-responsive microRNAs in rice. J Agric Food Chem[Epub ahead of print]. [abstract]
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