本文转自：植物科学最前沿，如侵权请联系删除。

近日河北农业大学农学院孙鑫博副教授团队在植物科学领域TOP期刊《Plant Biotechnology Journal》（生物学1区TOP，IF=10.5）杂志在线发表了题为“The miR319/bHLH094 module regulates creeping bentgrass thermotolerance by modulating auxin biosynthesis and signaling pathway”的研究论文。该研究系统揭示了microRNA miR319 通过调控转录因子 bHLH094 及生长素生物合成与信号通路，精细调控匍匐翦股颖耐高温能力的分子机制，为冷季型草坪草耐热改良提供了新的理论基础和潜在靶点。

匍匐翦股颖（Agrostis stolonifera）是一种广泛应用的冷季型草坪草，但其对高温高度敏感，持续高温会显著抑制光合作用并导致植株衰败甚至死亡。随着全球气候变暖，提升其耐热性已成为草坪科学研究中的重要课题。然而，调控匍匐翦股颖耐热性的分子网络，尤其是 microRNA 参与的调控机制仍不清楚。

已有研究表明，miR319 在多种植物中参与生长发育及非生物胁迫响应调控，并在匍匐翦股颖中可增强耐旱和耐盐性。然而，其在耐高温过程中的作用尚未明确。本研究发现，在高温处理条件下，匍匐翦股颖体内 miR319 的表达水平迅速下降，而过量表达 miR319 的转基因植株则表现出明显的耐热性降低，包括叶片失水加剧、细胞膜稳定性下降和叶绿素含量显著降低（图1）。

图1 miR319降低了匍匐翦股颖耐热性

通过转录组分析和分子生物学实验，研究团队鉴定了bHLH转录因子 AsbHLH094 是 miR319 的直接靶基因。miR319 可通过非经典切割方式抑制 AsbHLH094 的表达。功能分析表明，AsbHLH094 在耐热响应中发挥正调控作用：在烟草中过量表达 AsbHLH094 可显著提高植株在高温胁迫下的存活率，增强细胞膜稳定性并降低活性氧积累。

进一步机制研究发现，AsbHLH094 能与生长素信号通路中的 Aux/IAA 蛋白 AsIAA1 发生直接互作。miR319 过量表达导致 AsbHLH094 表达受抑，从而下调多种生长素合成相关基因（如 TAR 和 YUCCA），显著降低植株体内生长素（IAA）积累水平。相反，外源适量施加 IAA 能明显改善匍匐翦股颖在高温条件下的生长表现，进一步验证了生长素在耐热调控中的关键作用。

该研究提出了一个新的调控模型：在高温条件下，miR319 的下调解除其对 AsbHLH094 的抑制，AsbHLH094 通过调控生长素生物合成与信号转导增强植株耐热性。这一 miR319–bHLH094–生长素调控模块的发现，不仅加深了人们对草坪草耐热分子机制的理解，也为利用 microRNA 和激素通路改良作物和草坪草抗逆性提供了新的思路。 

河北农业大学农学院已毕业硕士生董康挺（现为南京农业大学在读博士生）与在读博士生刘畅为论文共同第一作者，美国克莱姆森大学Hong Luo教授与河北农业大学农学院孙鑫博副教授为论文通讯作者。该论文得到国家自然科学基金，中央引导地方科技发展资金项目，河北省科技计划项目，中国国家留学基金管理委员会，美国农业部国家食品与农业研究所的生物技术风险评估资助项目以及新西兰-中国水资源研究中心的支持。

文章链接：

doi: 10.1111/pbi.70545.

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