Science | 英国学者揭示小RNA对花色模式进化的影响
2017年11月17日，《Science》发表了英国John Innes Centre Enrico Coen和University of East Anglia Tamas Dalmay为通讯作者的题为“Evolution of flowercolor pattern through selection on regulatory small RNAs”的研究论文。该研究揭示了小RNA的选择可影响花色模式的进化。
小RNA（sRNA）在动植物的基因表达调控中起着重要作用。本研究发现金鱼草花颜色模式的种群差异是由反向重复引起的，该反向重复可产生sRNA。转录本的复杂性和大小表明该重复代表着microRNA进化途径中的中间体。sRNA可抑制一种色素生物合成基因，在授粉者进入的位置产生一个黄色突出。反向重复在自然杂交区的等位基因频率方面呈陡峭的渐变群，表明等位基因处于选择状态。因此，进化上新近的sRNA的调控互作可通过选择而起作用，并有助于表型多样性的进化。
研究自然种群选择的一个便利系统由杂交区提供，在该区域中密切相关的物种或种群相互接触。此种杂交区已在金鱼草（Antirrhinum majus）的两个花色不同的亚种中得到描述，花色为吸引授粉者的特征之一。这两个亚种均由蜜蜂授粉，但引导花进入的模式具有替代性：A. m. pseudomajus的花是品红色，有一片黄色为蜜蜂入口位置（图1A）；而A. m. striatum的花在入口处则是带有品红色条纹的黄色（图1B）。品红色和黄色花的颜色强度在亚种接触的杂交区（2）显示出陡峭的渐变群。品红色的产生受到ROSEA（ROS）和ELUTA（EL）（8-10）的调节。ROS编码一个促进A. m. pseudomajus花色素苷生物合成基因表达的类MYB转录因子，并在杂交区出现等位基因频率陡峭的渐变群。黄色素的分布由SULF调控（图1，B和C），其可抑制A. m. pseudomajus中橙酮的合成（图1D）。
Fig. 1. Flower color pattern phenotypes.
Fig. 3. SULF locus makes sRNAs targeting Am4′CGT.
Fig. 4. Expression and frequency distribution of inverted repeats and microRNA genes in Antirrhinum majus.
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标签：“植物进化”
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