胡媛媛，邱麗娟，閻哲

(1.中國(guó)科學(xué)院 東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，吉林 長(zhǎng)春 130102；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所/國(guó)家農(nóng)作物基因資源與遺傳改良重大科學(xué)工程/農(nóng)業(yè)部種質(zhì)資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081)

0 引 言

生物的基因組中除了編碼蛋白的基因外，還存在著大量產(chǎn)生非編碼RNA(non-coding RNA，ncRNA)的區(qū)域。一般認(rèn)為ncRNA不會(huì)被核糖體翻譯生成肽，而是通過(guò)影響染色體結(jié)構(gòu)，修飾染色質(zhì)等方式調(diào)控下游基因表達(dá)[1]。miRNA是一類長(zhǎng)度通常在19～24 nt的內(nèi)源性小分子非編碼RNA。真核生物中的miRNA會(huì)通過(guò)序列互補(bǔ)配對(duì)的方式結(jié)合，并抑制靶基因的表達(dá)[2]。miRNA作為調(diào)節(jié)因子，具有高度的保守性，在植物生長(zhǎng)、繁殖、抗病和抗逆等生物活動(dòng)中發(fā)揮著重要功能，是植物基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的重要組成[3]。

MIRNA基因最初被認(rèn)為不會(huì)編碼蛋白，而只通過(guò)RNA的形式行使功能。但隨著分子生物學(xué)和生物信息學(xué)研究的逐漸成熟，研究人員分別在擬南芥(Arabidopsisthaliana)和蒺藜苜蓿(Medicagotruncatula)中發(fā)現(xiàn)一些MIRNA基因中存在短開(kāi)放閱讀框，其在轉(zhuǎn)錄miRNA的序列同時(shí)也能翻譯生成具有生物功能的短肽，而這類來(lái)源于MIRNA的短肽被稱為miPEP[4]。隨著對(duì)miPEP相關(guān)研究的逐步深入，miPEP被證明普遍存在于真核生物中，并在植物中參與諸如開(kāi)花時(shí)間、根發(fā)育和結(jié)瘤共生等多種生物過(guò)程的調(diào)控[5]?，F(xiàn)有的研究表明植物中的miPEP具有一定的特異性，其通過(guò)促進(jìn)對(duì)應(yīng)pri-miRNA的表達(dá)進(jìn)而影響植物生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成。目前miPEP的相關(guān)研究尚處于初步階段，miPEP的具體形成過(guò)程和其行使的功能還存在諸多疑問(wèn)亟待解答。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)今植物中miPEP的形成、功能和調(diào)控機(jī)理三個(gè)方面的進(jìn)行總結(jié)，以期能為未來(lái)miPEP的相關(guān)研究提供參考。

1 miPEP的形成

1.1 miRNA的形成

miRNA的形成主要包括兩個(gè)步驟：首先，MIRNA基因通過(guò)RNA聚合酶II被轉(zhuǎn)錄生成具有局部發(fā)夾結(jié)構(gòu)的pri-miRNA；之后，DCL1(Dicer-like 1)蛋白識(shí)別pri-miRNA發(fā)夾結(jié)構(gòu)，將pri-miRNA初步加工成前體miRNA(precursor miRNA，pre-miRNA)，并最終進(jìn)一步切割成19～24 nt的成熟單鏈miRNA[6]。成熟的miRNA通常與AGO等蛋白結(jié)合形成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RNA-induced silencing complex，RISC)，miRNA通過(guò)RISC蛋白復(fù)合體識(shí)別并結(jié)合靶基因轉(zhuǎn)錄本，通過(guò)切割或抑制靶mRNA翻譯，在轉(zhuǎn)錄后水平抑制靶基因的表達(dá)[7]。

1.2 miPEP的形成

MIRNA基因與傳統(tǒng)編碼蛋白的基因類似，其啟動(dòng)子區(qū)域也包含CpG島、TATA盒等順式作用元件，而且miRNA基因同傳統(tǒng)編碼蛋白的基因一樣也會(huì)被RNA聚合酶II特異識(shí)別，從而產(chǎn)生具有5′端甲基鳥(niǎo)苷帽子結(jié)構(gòu)和3′端帶有poly A尾的RNA轉(zhuǎn)錄本[2]。之前的觀點(diǎn)普遍認(rèn)為，在miRNA加工形成過(guò)程中，pri-miRNA發(fā)夾區(qū)上游和下游的序列不具有功能，在生成miRNA的過(guò)程中被迅速降解。然而，近期研究證明一些pri-miRNA序列中包含可能編碼短肽的sORF，這些sORF區(qū)段不會(huì)被DCL蛋白降解，而是以某種方式從細(xì)胞核運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)中，在細(xì)胞質(zhì)中被核糖體識(shí)別并翻譯成具有生物功能的miPEP(圖1)[8]。近期研究人員通過(guò)3′RACE和RNA-seq等實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)植物的pri-miRNA進(jìn)行測(cè)序分析，研究結(jié)果顯示大多pri-miRNA的5′端都含有潛在編碼短肽的sORF序列[8]。所預(yù)測(cè)的miPEP平均長(zhǎng)度為24個(gè)氨基酸，而這些短肽的平均等電點(diǎn)與植物中已知蛋白質(zhì)的平均等電點(diǎn)類似[8]。針對(duì)MIRNA基因生成的轉(zhuǎn)錄本片段序列進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)一些MIRNA基因會(huì)通過(guò)可變剪切形成不同長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)錄本，這一結(jié)果說(shuō)明包含發(fā)卡結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本可能富集在細(xì)胞核中被加工形成miRNA，而短轉(zhuǎn)錄本則可能以類似mRNA的方式被運(yùn)送至細(xì)胞質(zhì)中，進(jìn)而被核糖體翻譯形成miPEP短肽[8](圖1)。

注：實(shí)線箭頭代表已知途徑；虛線箭頭代表未知途徑。

miPEP的命名目前在學(xué)界尚未有確切的標(biāo)準(zhǔn)，已發(fā)表文章中有兩種命名習(xí)慣。一種是根據(jù)其來(lái)源的MIRNA基因編號(hào)進(jìn)行命名，如：在擬南芥中MIRNA165a所產(chǎn)生的miPEP，被命名為miPEP165a[4]；另一種命名方法是根據(jù)miPEP的氨基酸長(zhǎng)度命名，如：在人腫瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)pri-miRNA-34a會(huì)翻譯生成長(zhǎng)度為133個(gè)氨基酸的miPEP，因而該miPEP被命名為miPEP133[9]。

2 miPEP的功能

miPEP是近幾年才被人們發(fā)現(xiàn)并關(guān)注的一類功能性小肽，迄今為止在植物中僅有少數(shù)的miPEP被深入研究鑒定功能。根據(jù)已報(bào)道的研究結(jié)果，miPEP參與了多個(gè)植物生長(zhǎng)發(fā)育以及環(huán)境響應(yīng)的調(diào)控，具有極其重要的功能(表1)。

表1 植物中已知miPEP 的相關(guān)信息

2.1 miPEP調(diào)節(jié)植物根系的發(fā)育

miPEP165a是最早被發(fā)現(xiàn)報(bào)導(dǎo)的miPEP之一。研究發(fā)現(xiàn)擬南芥pri-miR165a序列包含一段可能編碼短肽的sORF，而且這段序列在十字花科植物中非常保守[4]。研究人員將GFP報(bào)告基因融合到短肽基因起始密碼子后，在根內(nèi)皮層可以檢測(cè)到GFP信號(hào)，同時(shí)核糖體印記測(cè)序結(jié)果也驗(yàn)證了核糖體可以結(jié)合MIR165a基因的序列[4]。研究發(fā)現(xiàn)miPEP165a在根部可以促進(jìn)miR165a的表達(dá)，促進(jìn)擬南芥分生組織區(qū)細(xì)胞數(shù)量的增加和根的生長(zhǎng)，人工合成的miPEP165a也具有同樣促進(jìn)miR165a表達(dá)的功能，而這一調(diào)控依賴于RNA聚合酶Ⅱ[4]。

利用生物信息學(xué)方法分析十字花科不同植物的pri-miR156序列，發(fā)現(xiàn)至少有11個(gè)十字花科物種中的pri-miR156可以編碼一段保守的短肽[10]。通過(guò)對(duì)表達(dá)信息進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)pri-miR156不僅在序列上保守，其在不同組織、不同生長(zhǎng)階段的表達(dá)變化也十分保守[11]。利用合成的miPEP156處理白菜的幼苗可以顯著促進(jìn)幼苗根系的生長(zhǎng)[11]，這與過(guò)表達(dá)MIR156基因的表型相一致[12]。說(shuō)明miPEP156可能通過(guò)調(diào)控miR156的表達(dá)促進(jìn)了根系的發(fā)育。

miR171b來(lái)自植物界保守的miRNA171家族。在蒺藜苜蓿中研究發(fā)現(xiàn)miPEP171b與miR171b共表達(dá)，免疫熒光定位顯示miPEP171b與miR171b均在側(cè)根起始區(qū)表達(dá)[4]。在蒺藜苜蓿根中，過(guò)表達(dá)miPEP171b或外源施加miPEP171b均可以顯著促進(jìn)miR171b的積累，同時(shí)降低側(cè)根密度[4]。在葡萄(Vitisvinifera)中，過(guò)表達(dá)或外源施加葡萄的miPEP171d會(huì)顯著減少主根和不定型根的生長(zhǎng)長(zhǎng)度，并增加不定型根的數(shù)量[13]。

2.2 miPEP對(duì)花發(fā)育的調(diào)控

miPEP除了可以影響地下根系的發(fā)育外，對(duì)莖葉進(jìn)行miPEP外源噴施也能調(diào)控地上部分miRNA的表達(dá)從而影響花的發(fā)育。在擬南芥生長(zhǎng)過(guò)程中，對(duì)莖尖分生組織外源施用miPEP165a可以顯著促進(jìn)植物的發(fā)育，具體表現(xiàn)為縮短植株平均開(kāi)花時(shí)間，增加花序長(zhǎng)度[5]。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明地下施加miPEP165a對(duì)開(kāi)花表型沒(méi)有顯著影響，這說(shuō)明miPEP165a并不能通過(guò)長(zhǎng)距離運(yùn)輸對(duì)地上發(fā)育途徑進(jìn)行調(diào)控[5]。后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究也證明外源施加帶有標(biāo)記的miPEP165a可以進(jìn)入擬南芥根的外皮層和皮層細(xì)胞，但無(wú)法進(jìn)入維管束區(qū)域從而被傳送到地上組織[5]。

2.3 miPEP對(duì)體細(xì)胞胚胎發(fā)生的調(diào)控

研究人員從龍眼(Dimocarpuslongan)中鑒定到3個(gè)miR166的前體序列，并在龍眼的體細(xì)胞胚胎中成功克隆到相關(guān)基因。通過(guò)分析克隆到的序列，發(fā)現(xiàn)pri-miR166 S78、pri-miR166 S338和pri-miR166 S53分別存在可以編碼29、53和13個(gè)氨基酸的miPEP的序列[14]。前期研究報(bào)道m(xù)iR166通過(guò)抑制生長(zhǎng)素合成參與體細(xì)胞胚胎發(fā)生的調(diào)控[15]。同樣外源施加人工合成的短肽證明miPEP166可以顯著促進(jìn)pri-miR166的表達(dá)和成熟miR166積累，進(jìn)而調(diào)控龍眼體細(xì)胞胚胎發(fā)生。通過(guò)2,4-D、ABA和乙烯處理植株證實(shí)：植物激素可以通過(guò)調(diào)節(jié)miR166和miPEP166的積累參與調(diào)控龍眼體細(xì)胞胚胎發(fā)生，說(shuō)明miPEP在植物激素調(diào)控通路中的重要作用[14]。

2.4 miPEP調(diào)控代謝產(chǎn)物的合成

之前大部分已報(bào)道的miPEP多來(lái)自于在植物界中廣泛存在的保守miRNA家族。miR858至今為止只在擬南芥、歐洲云杉(Piceaabies)、蘋(píng)果(Malusdomestica)、桃(Prunuspersica)、甜瓜(Cucumismelo)等9種植物中被發(fā)掘(https://www.mirbase.org/)。miR858被報(bào)導(dǎo)調(diào)控植物纖維素和類黃酮的合成[16-17]。在擬南芥中，選取pre-miRNA858a上游1 000 bp，通過(guò)序列分析發(fā)現(xiàn)該區(qū)域共有3個(gè)可能編碼sORF的區(qū)域。將3個(gè)sORF的啟動(dòng)子序列與GUS融合分析活性，結(jié)果顯示只有最靠近pre-miRNA858a的sORF啟動(dòng)子具有活性[18]。通過(guò)體內(nèi)過(guò)表達(dá)miPEP858a，外源施加miPEP858或敲除miPEP858a，證明miPEP858a可以促進(jìn)miR858a的積累，從而抑制miR858a靶基因CHS和MYB12等的表達(dá)。對(duì)轉(zhuǎn)基因材料進(jìn)行成分分析，發(fā)現(xiàn)miPEP858a可以抑制類黃酮和花青苷等代謝物質(zhì)，同時(shí)也促進(jìn)木質(zhì)素的合成，最終影響擬南芥維管束和束間纖維長(zhǎng)度、莖稈強(qiáng)度和抽苔時(shí)間[18]。

2.5 miPEP參與共生的調(diào)控

植物通過(guò)與微生物的共生互作，從而利用微生物特性來(lái)獲取植物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。植物根系與土壤中的微生物存在多種共生形式，其中最為常見(jiàn)的是植物根系與叢枝菌根真菌的共生，以及豆科植物特異地與根瘤菌的結(jié)瘤共生。

在叢枝菌根共生關(guān)系中，植物為真菌提供有機(jī)物，真菌向植物提供包含磷元素在內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。該共生過(guò)程中，miRNA171通過(guò)抑制轉(zhuǎn)錄因子LOM1實(shí)現(xiàn)對(duì)植物-叢枝菌根真菌共生的調(diào)控[19-20]。分析表明：蒺藜苜蓿miR171家族不同成員MIR171基因中均包含編碼miPEP的序列。外源施加miPEP171a、miPEP171c、miPEP171d、miPEP171e或miPEP171f均能顯著抑制LOM1的表達(dá)并降低菌根的定殖[21]。然而，miR171b與其他miR171不同，其與靶基因存在序列錯(cuò)配，因此miR171b 并不抑制靶基因表達(dá)，而是保護(hù)LOM1轉(zhuǎn)錄本不被其它miR171家族成員結(jié)合并切割[21]。外源施加miPEP171b會(huì)促進(jìn)LOM1的表達(dá)以及菌根真菌的定殖[21]。對(duì)百脈根、番茄和水稻分別利用其物種自身的miPEP171b同源短肽處理，在三種植物物種中miR171b的表達(dá)和菌根定殖率均顯著增加[21]。

豆科植物可以特異地與土壤中的根瘤菌共生互作，從而形成共生組織—根瘤。在根瘤內(nèi)，植物為根瘤菌提供其生命活動(dòng)所需的能量物質(zhì)，而根瘤菌則將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化成植物可以吸收利用的氮素[22]。miRNA172c通過(guò)抑制靶基因NNC1的表達(dá)從而促進(jìn)下游結(jié)瘤關(guān)鍵基因NSP1、NIN、ENOD40-1等的轉(zhuǎn)錄，最終促進(jìn)大豆(Glycinemax)根瘤的形成[23]。研究表明pri-miR172c也會(huì)編碼miPEP，外源施加miPEP172c會(huì)增加大豆中miRNA172c轉(zhuǎn)錄本的含量，進(jìn)而促進(jìn)NSP1、NIN、ENOD40-1等基因的轉(zhuǎn)錄而顯著增加大豆的結(jié)瘤數(shù)目[24]。

研究報(bào)道大豆的miR171o和miR171q分別調(diào)控GmSCL-6和GmNSP2，從而影響下游結(jié)瘤基因NIN的表達(dá)[25]。雖然miPEP171調(diào)控豆科植物結(jié)瘤的相關(guān)研究還未有報(bào)道，但miPEP171a和miPEP171b已被證明能顯著增加對(duì)應(yīng)miR171的積累，因此，miPEP171具有同時(shí)參與調(diào)控菌根真菌共生和結(jié)瘤共生的潛在可能[4,21]。

3 miPEP作用機(jī)理

雖然miPEP在植物的生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控方面具有重要的作用，但人們對(duì)其作用的機(jī)理仍不甚明晰。研究發(fā)現(xiàn)熒光標(biāo)記的miPEP165a能在2小時(shí)之內(nèi)滲透到擬南芥根冠和分生組織；24 h后，熒光存在于根的中柱外的大部分區(qū)域[5]。實(shí)驗(yàn)證明miPEP可以在不同細(xì)胞類型間進(jìn)行局部的移動(dòng)，但其移動(dòng)也會(huì)受到一些特異細(xì)胞類型的限制，使miPEP165a無(wú)法移動(dòng)到維管束組織[5]。然而，使用帶有熒光基團(tuán)的miPEP-156a對(duì)蕪青(Brassicarapa)幼苗根部進(jìn)行處理，結(jié)果卻顯示該短肽可以通過(guò)根系運(yùn)輸?shù)降厣喜糠郑抑饕患谌~脈周?chē)?，證明miPEP156可以通過(guò)維管束從地下運(yùn)輸?shù)降厣辖M織[11]。不同miPEP在細(xì)胞間移動(dòng)的研究結(jié)果表明，miPEP的長(zhǎng)距離運(yùn)輸方式不能一概而論，可能會(huì)受到植物物種差異、miPEP分子量大小或氨基酸疏水性差異等因素的嚴(yán)格限制和調(diào)控。

對(duì)擬南芥網(wǎng)格蛋白/微膜區(qū)突變體植株的根系外源施加miPEP165a，實(shí)驗(yàn)證明miPEP短肽進(jìn)入植物除了涉及被動(dòng)擴(kuò)散外，網(wǎng)格蛋白和膜微區(qū)也會(huì)參與介導(dǎo)miPEP的移動(dòng)調(diào)控，且地上組織與地下組織可能有相似的miPEP吸收和運(yùn)輸機(jī)制[5]。利用可以抑制膜微區(qū)依賴性內(nèi)吞作用的化學(xué)物質(zhì)處理植株，結(jié)果顯示處理后的植株中miPEP165a功能受到抑制，表明miPEP調(diào)控植物發(fā)育涉及網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用和膜微區(qū)依賴途徑[5]。

在植物中，miPEP多通過(guò)調(diào)控其對(duì)應(yīng)的miRNA的表達(dá)從而參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控。對(duì)RNA聚合酶II的突變體nrpb2-3植株外源施加miPEP，與對(duì)照組相比，miPEP165a處理nrpb2-3并不會(huì)增加miR165的表達(dá)，從而證明了miPEP對(duì)miRNA的調(diào)控依賴于RNA聚合酶II[4]。利用miPEP處理植物細(xì)胞證明miPEP可以通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入并富集在細(xì)胞核中，推測(cè)miPEP進(jìn)入細(xì)胞核后通過(guò)與MIRNA基因序列結(jié)合，調(diào)控MIRNA基因的轉(zhuǎn)錄[8]。用miPEP171處理可以促進(jìn)pri-miR171的產(chǎn)生，但對(duì)pre-miR171沒(méi)有影響，說(shuō)明響應(yīng)miPEP調(diào)控的序列位于pri-miRNA發(fā)夾區(qū)以外[8]。通過(guò)外源施加含熒光標(biāo)記的miPEP858a 可以顯著提高包含miR858a啟動(dòng)子的 Pro-miR858a:ATG1:GUS和Pro-miR858a:ORF1:GUS中的GUS信號(hào)，進(jìn)一步表明miPEP通過(guò)結(jié)合MIRNA基因5′端序列來(lái)調(diào)節(jié)miRNA的表達(dá)活性[18]。

綜上，不同miPEP在植物體內(nèi)的長(zhǎng)距離運(yùn)輸方式各有差異，外源施加的miPEP通過(guò)被動(dòng)擴(kuò)散和胞吞途徑進(jìn)入植物細(xì)胞后富集于細(xì)胞核。在細(xì)胞核內(nèi)miPEP與對(duì)應(yīng)MIRNA基因5′端序列結(jié)合，促進(jìn)pri-miRNA生成進(jìn)而增加細(xì)胞中成熟miRNA的含量。

4 討論

從第一個(gè)miPEP被發(fā)現(xiàn)至今，不到10年的時(shí)間里越來(lái)越多的miPEP被挖掘并被證明在植物生長(zhǎng)發(fā)育中具有重要功能[4]。雖然這一領(lǐng)域逐漸受到關(guān)注，然而人們對(duì)于miPEP的形成和作用機(jī)理的了解仍然匱乏。

pri-miRNA在細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄后會(huì)被DICER蛋白及時(shí)加工切割，形成pre-miRNA片段以及21nt左右的小分子miRNA。然而，miPEP的轉(zhuǎn)錄本如何能避免被DICER蛋白識(shí)別切割，同時(shí)miPEP的轉(zhuǎn)錄本如何被識(shí)別、運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)中并被翻譯成短肽，這一機(jī)制的仍然未知。近期的報(bào)道發(fā)現(xiàn)：部分pri-miRNA可能在轉(zhuǎn)錄的過(guò)程中通過(guò)可變剪切被加工成大小不同的轉(zhuǎn)錄片段[8]。這一現(xiàn)象是否在MIRNA基因中普遍存在，植物系統(tǒng)是否通過(guò)對(duì)不同轉(zhuǎn)錄本片段的序列和結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇，從而決定pri-miRNA轉(zhuǎn)錄本的最終命運(yùn)；同時(shí)系統(tǒng)如何調(diào)控pri-miRNA轉(zhuǎn)錄本可變剪切產(chǎn)物的形成，而這一調(diào)控機(jī)制是否受到發(fā)育及不同環(huán)境信號(hào)的影響，這一系列問(wèn)題仍有待更多相關(guān)研究的解答。

在植物中，雖然大多miPEP被報(bào)導(dǎo)通過(guò)正向調(diào)控其對(duì)應(yīng)miRNA的積累來(lái)行使功能，但在動(dòng)植物相關(guān)的miPEP研究中，也發(fā)現(xiàn)了其他miPEP調(diào)控的機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)：部分動(dòng)物的miPEP，如miRNA-8、miPEP155、miPEP497和miPEP200a等并未通過(guò)調(diào)控miRNA的表達(dá)行使功能[28-30]。其中，miPEP-200通過(guò)調(diào)節(jié)前列腺癌細(xì)胞的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化來(lái)抑制前列腺癌細(xì)胞的遷移[29]，而miPEP155在人樹(shù)突狀細(xì)胞中通過(guò)結(jié)合并干擾分子伴侶和熱休克蛋白HSC70的功能，從而影響抗原遞呈并抑制自身反應(yīng)性炎癥[30]。由此可見(jiàn)人們對(duì)于miPEP調(diào)控的分子機(jī)理了解的仍然不足。由于植物miPEP的相關(guān)研究才剛剛起步，植物中被鑒定到的miPEP也還非常有限，但通過(guò)更多miPEP被挖掘和鑒定，植物中miPEP是否也具有多樣的調(diào)控機(jī)制將有望被解答。

除了對(duì)miPEP的形成和作用機(jī)理知之甚少外，人們對(duì)于miPEP進(jìn)化的研究仍然空白。已報(bào)導(dǎo)挖掘的大部分miPEP都來(lái)自于在植物界中比較保守的miRNA家族，但經(jīng)過(guò)分析比對(duì)pri-miRNA的5′端sORF，人們發(fā)現(xiàn)pri-miRNA編碼的miPEP在序列上并沒(méi)有共同的特征[4]。同時(shí)研究也證明即使來(lái)自同一miRNA家族，不同植物的同源miPEP并不會(huì)相互調(diào)控目標(biāo)miRNA[4]。在蒺藜苜蓿中過(guò)表達(dá)miPEP171b并沒(méi)有影響到其它miRNA的表達(dá)，而外源施加其他植物的miPEP171也不會(huì)對(duì)蒺藜苜蓿自身miR171表達(dá)產(chǎn)生影響[21]，這些結(jié)果說(shuō)明miPEP在識(shí)別、調(diào)控MIRNA基因活性上具有嚴(yán)格的特異性，而這一嚴(yán)格的分子機(jī)制仍然未知。

5 展望

miPEP在植物中的發(fā)現(xiàn)，不僅擴(kuò)展了人們對(duì)非編碼RNA功能的進(jìn)一步認(rèn)知，同時(shí)miPEP也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用提供了一個(gè)新的有力工具[31]。miPEP普遍較小，易于合成也易于被植物吸收，能夠通過(guò)外源施加的方式進(jìn)入植物體內(nèi)調(diào)控特異基因的表達(dá)。因此，作為一種潛在的高效植物肥，近些年受到了高度關(guān)注。前期研究已證明，miPEP可以調(diào)控植物的發(fā)育、代謝以及與環(huán)境的互作。利用這一潛力，國(guó)外生物公司已取得了一系列相關(guān)的專利，并正在開(kāi)發(fā)、優(yōu)化miPEP在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用[32-34]。miPEP在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有非常大的潛力和前景，通過(guò)外源施加miPEP短肽，不僅僅有助于提高作物的生長(zhǎng)發(fā)育，與傳統(tǒng)的化肥農(nóng)藥相比，miPEP具有更強(qiáng)的特異性，對(duì)環(huán)境造成的污染更小[35]。隨著后續(xù)大量miPEP被挖掘研究，利用miPEP短肽改善作物的農(nóng)藝性狀，將有潛力成為在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)減肥減藥、降低面源污染，促進(jìn)綠色農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有力手段。