孫薏雯,李金寶,楊丹丹,于海洋,劉祎良,周 敏,孔心茹,劉 飛,徐 娜

濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院 生物科學(xué)學(xué)院,山東 日照 276800

生物體內(nèi)存在的RNA 主要分為編碼RNA 和非編碼RNA，即直接參與編碼蛋白質(zhì)的RNA 和不具有編碼蛋白質(zhì)功能、或者間接參與翻譯過(guò)程的RNA。起初認(rèn)為非編碼RNA 是轉(zhuǎn)錄的副產(chǎn)物，不具有生物學(xué)功能，但隨著科技的進(jìn)步和研究的深入，非編碼RNA 的角色發(fā)生了很大的變化，其在動(dòng)、植物的多個(gè)生物進(jìn)程中都發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用[1-3]。長(zhǎng)鏈非編碼RNA lncRNA（long noncoding RNA）是一類(lèi)長(zhǎng)度大于200 nt 的非編碼RNA[4]。迄今為止，lncRNA 在動(dòng)物中的研究報(bào)道較多，其在細(xì)胞的增殖、分化、個(gè)體發(fā)育及腫瘤發(fā)生等多個(gè)生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮作用[5-10]。相比之下，lncRNA 在植物中的研究還非常有限。本文圍繞近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)lncRNA 的研究成果，就其在植物中的產(chǎn)生、特點(diǎn)、功能及其發(fā)揮作用的分子機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)地總結(jié)，以期為未來(lái)lncRNA 在植物中的研究提供參考。

1 LncRNA 的概述

人類(lèi)基因組中約有93%的DNA 可以被轉(zhuǎn)錄為RNA，而這些RNA 中用在編碼蛋白質(zhì)方面的比例只有2%左右，剩下的RNA 根本不具備編碼蛋白潛能或編碼能力較低[11]，這些RNA 被稱(chēng)為非編碼RNA。根據(jù)非編碼RNA 的長(zhǎng)度可以將其分為3 大類(lèi)：長(zhǎng)度小于50 nt 的microRNA、siRNA、piRNA等；長(zhǎng)度在50 nt～200 nt 的rRNA、tRNA、snRNA、snoRNA 等；長(zhǎng)度大于200 nt 的長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNA）。人類(lèi)DNA 元件百科全書(shū)發(fā)現(xiàn)，lncRNA 占總RNA 的4%～9%[1]，這一發(fā)現(xiàn)證明了lncRNA的重要性，且越來(lái)越多的研究表明其在多個(gè)生物進(jìn)程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。長(zhǎng)鏈非編碼RNA 廣泛存在于真核生物中，多數(shù)lncRNA 的結(jié)構(gòu)與mRNA 類(lèi)似，具有帽子結(jié)構(gòu)和polyA 尾巴，其轉(zhuǎn)錄是由RNA 聚合酶II 完成的；還有一部分lncRNA 的轉(zhuǎn)錄可以由RNA 聚合酶III/IV/V 的作用完成，其主要作為小干擾RNA（siRNA）的前體RNA 或參與介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)錄沉默等[12,13]。有研究表明，人類(lèi)的lncRNA 有兩種：含poly(A)+及不含poly(A)-[14]。基于此，有研究對(duì)擬南芥的幼苗進(jìn)行不同的脅迫處理，且對(duì)所獲得的材料進(jìn)行RNA-seq 測(cè)序，檢測(cè)上述兩類(lèi)lncRNAs。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，與poly(A)+的lncRNAs 相比，poly(A)-的lncRNAs 的長(zhǎng)度更短、表達(dá)量更低、對(duì)脅迫響應(yīng)的特異性更強(qiáng)[15]。

1.1 植物中l(wèi)ncRNA 的分類(lèi)

根據(jù)lncRNA 的基因組起源在染色體上與編碼基因的相對(duì)位置來(lái)分，通常有以下幾種：起源于兩個(gè)基因之間的區(qū)域的lncRNA，即基因間長(zhǎng)鏈非編碼RNA（Intergenic non coding RNA，lincRNA）；起源于啟動(dòng)子區(qū)域啟動(dòng)子的lncRNA，即啟動(dòng)子相關(guān)長(zhǎng)鏈非編碼RNA（Promoter-associated lncRNA）；起源于非翻譯區(qū)的lncRNA，即非編碼區(qū)相關(guān)的lncRNA(UTR associated lncRNA）；起源于內(nèi)含子區(qū)域的lncRNA，即內(nèi)含子長(zhǎng)鏈非編碼RNA（Intronic lncRNA）；除此之外，還有起源于反義長(zhǎng)鏈的非編碼RNA（Antisense lncRNA），與之相對(duì)，還存在正義長(zhǎng)鏈非編碼RNA,即從具有相同啟動(dòng)子的蛋白編碼基因重疊區(qū)域轉(zhuǎn)錄來(lái)的lncRNA[16,17]。

1.2 LncRNA 的特點(diǎn)

LncRNA 雖然不具有編碼蛋白質(zhì)的能力，但本質(zhì)上仍是由核苷酸組成的RNA 長(zhǎng)鏈。（1）lncRNA最顯著的特點(diǎn)即“長(zhǎng)”和無(wú)編碼蛋白質(zhì)的能力，且與編碼RNA 類(lèi)似，多數(shù)具有poly A 尾巴和啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)；（2）lncRNA 有組織與空間特異性，不同組織或處于相同組織不同生長(zhǎng)階段的lncRNA 的表達(dá)均不相同；（3）調(diào)控多樣性，lncRNA 可以從轉(zhuǎn)錄前、轉(zhuǎn)錄中和轉(zhuǎn)錄后等多個(gè)方面對(duì)基因的表達(dá)調(diào)控造成影響；（4）序列保守性低，lncRNA 的物種間差異較大，不同物種之間很少找到相似的lncRNA；（5）lncRNA 的所在位置比較集中，主要分布于細(xì)胞核中，表達(dá)水平與mRNA 比相對(duì)較低。lncRNA的這些特點(diǎn)決定了它在植物中發(fā)揮的作用與機(jī)制。

2 LncRNA 調(diào)控植物的生長(zhǎng)和生殖發(fā)育

隨著二代測(cè)序的快速發(fā)展，越來(lái)越多的lncRNA 被鑒定出來(lái)，但由于lncRNA 調(diào)控機(jī)制的復(fù)雜多樣性，使得植物中l(wèi)ncRNA 功能的研究進(jìn)展十分有限。已有的研究發(fā)現(xiàn)些lncRNA 對(duì)植物的生長(zhǎng)和生殖發(fā)育都具有非常重要的調(diào)節(jié)作用。

2.1 LncRNA 在植物中的功能

光是植物正常生長(zhǎng)發(fā)育所需的一個(gè)重要的環(huán)境因子。植物的光形態(tài)建成是一個(gè)受轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控的復(fù)雜過(guò)程。Wang Y,et al.[18]發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)在持續(xù)紅光條件下（cR）能促進(jìn)光形態(tài)建成的lncRNAHID1（HIDDEN TREASURE 1）。在cR 條件下，lncRNAHID1表達(dá)敲除的突變體hid1中，光形態(tài)建成的關(guān)鍵抑制基因PIF3的轉(zhuǎn)錄水平顯著提高，使得突變體的下胚軸明顯比野生型顯著增長(zhǎng)[19]。對(duì)HID1的二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)其有兩個(gè)莖環(huán)結(jié)構(gòu)，且這兩個(gè)莖環(huán)結(jié)構(gòu)對(duì)cR 條件下幼苗的下胚軸生長(zhǎng)都具有調(diào)節(jié)作用。此外，HID1可以與核蛋白形成大的復(fù)合物，該復(fù)合物可直接結(jié)合至PIF3的第一個(gè)內(nèi)含子區(qū)并抑制PIF3的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而調(diào)控幼苗的光形態(tài)建成。

氮素是植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的重要營(yíng)養(yǎng)元素之一，提高作物的氮素利用率對(duì)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。Liu F,et al.[20]結(jié)合RNA-seq 測(cè)序和qPCR 技術(shù)鑒定出6 個(gè)受強(qiáng)烈誘導(dǎo)的lncRNAs，并對(duì)誘導(dǎo)量最高的lncRNAT5120的功能進(jìn)行了深入的探索。研究發(fā)現(xiàn)T5120過(guò)表達(dá)系中響應(yīng)基因的誘導(dǎo)量明顯升高，表明T5120調(diào)控植物對(duì)的響應(yīng)。進(jìn)一步的研究結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)錄因子NLP7 可以結(jié)合T5120的啟動(dòng)子并調(diào)控其表達(dá)，T5120作用于NLP7 的下游調(diào)控信號(hào)。同時(shí)，T5120過(guò)表達(dá)系的硝態(tài)氮還原酶活性和氨基酸含量明顯升高，表明T5120能增強(qiáng)植物的同化能力。此外，過(guò)表達(dá)T5120可以提高植物的生物量，促進(jìn)根系發(fā)育，從而改善植物的生長(zhǎng)。

AtR8lncRNA 是由RNA 聚合酶Ⅲ轉(zhuǎn)錄而來(lái)的，其長(zhǎng)度約為260 nt，主要在植物的根中及培養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中大量積累[21]。根中AtR8的表達(dá)量受低氧脅迫以及水楊酸處理的影響[22]。研究發(fā)現(xiàn)，在低濃度（20 μM）水楊酸處理下，atr8突變體的主根長(zhǎng)度明顯比野生型短，說(shuō)明在水楊酸脅迫條件下AtR8可以調(diào)控主根的生長(zhǎng)[22]。與AtR8同源性最高的lncRNA 是甘藍(lán)中的BoNR8，兩者的同源性達(dá)到了78%[23]。BoNR8同樣是由RNA 聚合酶Ⅲ轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，其長(zhǎng)度為272 nt，主要表達(dá)在發(fā)芽種子根伸長(zhǎng)區(qū)的表皮組織中，且其轉(zhuǎn)錄水平受非生物脅迫的調(diào)控[23]。過(guò)表達(dá)BoNR8的株系表現(xiàn)出發(fā)芽率降低，主根變短，果莢發(fā)育不完整的表型。此外，BoNR8還可以調(diào)控甘藍(lán)對(duì)鹽脅迫及ABA 脅迫的敏感性[23]。這些成果說(shuō)明了lncRNA 具有調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的功能。

2.2 LncRNA 調(diào)控植物的生殖發(fā)育

花粉發(fā)育是維持植物育性與產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。1973 年，研究者鑒定出水稻光敏性雄性不育系“農(nóng)墾58S”[24]，隨后的研究發(fā)現(xiàn)調(diào)控該株系育性的關(guān)鍵基因?yàn)橐粭l水稻特異的lncRNALDMAR（long-day-specific male-fertility-associated RNA）[25]。LDMAR是一條長(zhǎng)度為1236 nt 的lncRNA，在長(zhǎng)日照條件下，水稻花粉正常發(fā)育需要LDMAR的充分表達(dá)。通過(guò)與可育的野生型“農(nóng)墾58N”進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)“農(nóng)墾58S”不育系中的LDMAR產(chǎn)生了一個(gè)從有C 到G 的單堿基突變，進(jìn)而使得不育系中LDMAR的表達(dá)量顯著下降，最終“農(nóng)墾58S”光敏雄性不育。LDMAR的單堿基突變可能改變了lncRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)，從而影響了LDMAR的積累。此外，有研究發(fā)現(xiàn)“農(nóng)墾58S”不育系中的siRNAPsi-LDMAR的表達(dá)豐度明顯提高，該siRNA 是由轉(zhuǎn)錄本AK111270產(chǎn)生的[26]。siRNAPsi-LDMAR是通過(guò)介導(dǎo)LDMAR啟動(dòng)子區(qū)的甲基化抑制LDMAR的轉(zhuǎn)錄水平，最終引起“農(nóng)墾58S”不育系的花藥絨氈層的細(xì)胞程序性死亡，造成其光敏雄性不育。

有研究在玉米成熟花粉的CDNA 文庫(kù)中利用差異篩選并結(jié)合冷菌斑篩選的方法克隆出一個(gè)在花粉里特異表達(dá)的lncRNAZm401（Zea mays 401）[27,28]。為研究Zm401在花粉發(fā)育中的作用，Zhao等[29]構(gòu)建了玉米Zm401的過(guò)表達(dá)系，研究發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)系在生殖發(fā)育階段表現(xiàn)出玉米穗變小、花藥退化、花粉粒的數(shù)目和活性顯著降低等表型。之后的研究發(fā)現(xiàn)，在zm401缺失突變體中與花粉發(fā)育相關(guān)基因ZmMADS2、MZm3-3 和ZmC5的表達(dá)都發(fā)生明顯的改變，導(dǎo)致小孢子和絨氈層的發(fā)育異常，最終造成zm401突變體雄性不育[30]。將玉米中花粉特異的啟動(dòng)子ZM13與Zm401的cDNA 連接構(gòu)建成表達(dá)載體，并將其轉(zhuǎn)入煙草中異源表達(dá)，發(fā)現(xiàn)Zm401只在轉(zhuǎn)基因煙草的花粉中特異表達(dá)[31]。研究發(fā)現(xiàn)所有的Zm401轉(zhuǎn)基因煙草都表現(xiàn)出不同程度的不育現(xiàn)象，對(duì)花藥發(fā)育的深入分析發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因煙草的花藥發(fā)育后期出現(xiàn)異常，具體表現(xiàn)為絨氈層和結(jié)締組織降解滯后、內(nèi)胚層細(xì)胞纖維帶沉積失敗、花粉粒發(fā)育中止等[31]。此外，Zm401在單子葉植物中具有高度的序列保守性以及穩(wěn)定的RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)表明Zm401可能在植物的花粉發(fā)育中發(fā)揮重要的作用，可用于玉米雄性不育植株的培育。

Song JH,et al.[32]也在油菜中成功克隆出一個(gè)花粉特異表達(dá)的lncRNABcMF11，其長(zhǎng)度為828bp且?guī)в衟oly(A)的尾。為研究BcMF11在花粉發(fā)育中的功能，Song JH,et al.[33]構(gòu)建了BcMF11的反義RNA 株系，該株系中BcMF11的表達(dá)明顯下降。BcMF11表達(dá)的降低使得花粉萌發(fā)率下降、花粉管伸長(zhǎng)延緩。進(jìn)一步的細(xì)胞學(xué)觀(guān)察發(fā)現(xiàn)BcMF11的反義RNA 株系出現(xiàn)絨氈層降解滯后、小孢子分離及花粉粒發(fā)育異常等現(xiàn)象。這些結(jié)果說(shuō)明BcMF11在油菜的花粉發(fā)育和雄性不育中發(fā)揮重要的作用。

3 LncRNA 發(fā)揮功能的分子機(jī)制

LncRNA 作為一類(lèi)新的調(diào)節(jié)子參與植物的多個(gè)生物進(jìn)程中，其調(diào)控機(jī)制十分復(fù)雜，可在轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后、表觀(guān)遺傳等水平上調(diào)控蛋白編碼基因的表達(dá)進(jìn)而影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。

3.1 LncRNA 作為小RNA 的前體

作為一類(lèi)新的調(diào)節(jié)子，lncRNA 可以被直接或間接的加工成更短的非編碼RNA 即小RNA 發(fā)揮作用。TAS（trans-acting-siRNA-producing locus）是反式作用小干擾RNA（tasiRNA）產(chǎn)生的前體，目前植物體內(nèi)已鑒定出四個(gè)TAS成員，分別為T(mén)AS1、TAS2、TAS3和TAS4。tasiRNA 是植物體內(nèi)一類(lèi)特異的內(nèi)源小RNA，研究表明其在植物的多個(gè)生物進(jìn)程中都發(fā)揮重要的作用。TAS可在miRNA的作用下被剪切，剪切產(chǎn)物在RDR6（RNA-DEPENDENT RNA POLYMERASE6）和DCL4（DICERLIKE4）的作用下形成雙鏈的RNA 分子即tasiRNA[34-37]。AT3G17185（TAS3a）是TAS家族中的一個(gè)成員，其可在miR390 的作用下被剪切，然后經(jīng)過(guò)一系列的加工，最終形成tasiRNAs。miR390的表達(dá)可被生長(zhǎng)素IAA 誘導(dǎo)，進(jìn)而促進(jìn)了tasiRNAs 的產(chǎn)生，這些tasiRNAs 可以抑制生長(zhǎng)素相關(guān)基因ARF2、ARF3及ARF4的表達(dá)，最終促進(jìn)側(cè)根的生長(zhǎng)，表明TAS3a可通過(guò)形成tasiRNAs 參與生長(zhǎng)素誘導(dǎo)側(cè)根形成的過(guò)程[35]。

Ben AB,et al.[38]通過(guò)分析擬南芥全長(zhǎng)cDNA 文庫(kù)，發(fā)現(xiàn)76 條新的npcRNA，通過(guò)與現(xiàn)有的小RNA數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行序列比對(duì)，推測(cè)其中可能有9 條為miRNA、tasiRNA 或24nt siRNA 的前體。其中npc83是miR869a 的前體，并能在dcl4突變體中積累。此外，Boerner S,et al.[39]從玉米的一組全長(zhǎng)cDNA文庫(kù)中鑒定得到的1802 條lncRNA，發(fā)現(xiàn)其中可能有60%的lncRNA 是miRNA 的前體序列。

3.2 LncRNA 作為miRNA 的模擬靶基因

小RNA miRNA 可以利用序列互補(bǔ)性結(jié)合至特異的mRNA 上，造成位點(diǎn)特異地剪切或抑制mRNA 的翻譯。偽靶基因”是指一類(lèi)可與miRNA 相結(jié)合，進(jìn)而抑制miRNA 的活性但又不被miRNA降解的內(nèi)源非編碼RNA。研究發(fā)現(xiàn)，一些lncRNA 可以作為miRNA 的偽靶基因發(fā)揮功能。IPS1是擬南芥中一個(gè)表達(dá)受磷饑餓誘導(dǎo)的lncRNA，其部分序列可通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)至同樣受磷饑餓誘導(dǎo)的miR399 上，但由于包含一個(gè)不匹配環(huán)使得IPS1不能被miR399 切割。過(guò)表達(dá)IPS1可以妨礙miR399與其靶基因PHO2的結(jié)合，致使PHO2的積累量增加，導(dǎo)致地上部磷含量降低[40]。根據(jù)lncRNA 的這一功能特性，我們可以人工合成miRNA 的模擬靶標(biāo)（target mimicry）用來(lái)控制該miRNA 的功能，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

3.3 LncRNA 參與蛋白的重定位

GmENOD40最初是在豆科植物中發(fā)現(xiàn)的一種根瘤素基因，其序列在多個(gè)物種間的保守性很高[41-43]。通過(guò)酵母三雜交篩選出與蒺藜苜蓿中的MtENOD40互作的一個(gè)新的RNA 結(jié)合蛋白MtRBP1（Medicago truncatulaRNA Binding Protein 1）。研究發(fā)現(xiàn)MtRBP1 定位在植物細(xì)胞的細(xì)胞核的核小點(diǎn)斑中，但當(dāng)MtENOD40過(guò)表達(dá)后，MtRBP1 會(huì)重新定位于細(xì)胞質(zhì)中。隨后的研究又發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)小根瘤素酸性RNA 結(jié)合蛋白MtSNARP1（Medicago truncatulasmall nodulin acidic RNA-binding protein 1）和MtSNARP2 也可以與MtENOD40結(jié)合，且這兩個(gè)蛋白的定位都受到MtENOD40的調(diào)控[44]。這些研究說(shuō)明MtENOD40可以通過(guò)與蛋白結(jié)合進(jìn)而影響蛋白的定位，這是lncRNA 發(fā)揮功能的一種重要的作用機(jī)制。

3.4 LncRNA 參與mRNA 的可變剪切

可變剪切是調(diào)控基因表達(dá)的一種重要的方式。Bardou F,et al.[45]在擬南芥中鑒定出MtRBP1 的同源蛋白NSRa 和NSRb，這兩個(gè)蛋白也是定位于細(xì)胞核的核小點(diǎn)中。由于NSRa 和NSRb 與一些可變剪切體是共定位的，因此研究者重點(diǎn)研究了這兩個(gè)蛋白在可變剪切中的作用?？紤]到NSRa 和NSRb可以與lncRNA 結(jié)合，利用RNA 免疫沉淀（RIP）技術(shù)篩選并鑒定出1 個(gè)可以與這兩個(gè)蛋白結(jié)合的lncRNA SCO-lncRNA（Alternative Splicing Competitor lncRNA）。深入地研究發(fā)現(xiàn)ASCO-lncRNA 可以與mRNA 競(jìng)爭(zhēng)性地結(jié)合NSR 蛋白，從而影響mRNA 的可變剪切。

3.5 LncRNA 參與染色質(zhì)重塑

染色質(zhì)重塑對(duì)動(dòng)、植物發(fā)育過(guò)程中特異基因的表達(dá)具有重要的作用。LncRNA 可以通過(guò)介導(dǎo)染色質(zhì)重塑調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)進(jìn)而調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。開(kāi)花抑制基因FLC（FLOWERING LOCUS C）可以通過(guò)染色質(zhì)修飾調(diào)節(jié)植物開(kāi)花時(shí)間。春化作用是控制植物花期的重要機(jī)制，研究發(fā)現(xiàn)，冷處理可以誘導(dǎo)VIN3（Vernalization insensitive 3）的表達(dá)，VIN3 招募染色質(zhì)重構(gòu)復(fù)合物PRC2 至FLC基因上，增強(qiáng)了H3K27me3，進(jìn)而抑制FLC的表達(dá)[46]。Swiezewski S,et al.[47]鑒定出兩個(gè)非編碼RNA，分別為正義lncRNACOLDAIR（Cold assisted intronic noncoding RNA）和反義lncRNACOOLAIR（Cold induced antisense intragenic RNA）。其中COOLAIR產(chǎn)生于FLC基因的3’端，含有5’帽子及3’poly（A）。冷處理誘導(dǎo)COOLAIR表達(dá)，導(dǎo)致FLC的轉(zhuǎn)錄被瞬時(shí)抑制，進(jìn)一步冷處理誘導(dǎo)了VIN3的表達(dá)，VIN3通過(guò)招募PRC2 到FLC基因上增強(qiáng)H3K27me3 組蛋白修飾，沉默F(xiàn)LC 基因的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)植物開(kāi)花。有研究表明COOLAIR不是抑制FLC基因表達(dá)的必須ncRNA[49]。COLDAIR是自FLC的第一個(gè)內(nèi)含子區(qū)轉(zhuǎn)錄而來(lái)，含有含有5’帽子但沒(méi)有3’poly（A）結(jié)構(gòu)。COLDAIR的表達(dá)受冷處理的誘導(dǎo)，在處理20 d 后其誘導(dǎo)量達(dá)到峰值，處理30 d 后其表達(dá)恢復(fù)至處理前的水平。研究發(fā)現(xiàn)，COLDAIR缺失突變體在冷處理后表現(xiàn)出開(kāi)花延遲的現(xiàn)象，說(shuō)明COLDAIR可以調(diào)控植物的開(kāi)花。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)COLDAIR可以與PRC2 復(fù)合體的重要組成成分CLF 相互作用[50]。因此，冷處理下，COLDAIR可能通過(guò)募集PRC2 到FLC染色質(zhì)引起FLC的表觀(guān)沉默，抑制其表達(dá)，最終促進(jìn)開(kāi)花[48]。COLDAIR是植物中首次發(fā)現(xiàn)的參與基因染色質(zhì)表觀(guān)遺傳學(xué)修飾的lncRNA[46]。此外，lncRNAAPOLO（AUXIN REGULATED PROMOTER LOOP）是由RNA 聚合酶II 和V 從距離PID（PINOID）基因上游約5 kb處轉(zhuǎn)錄而來(lái)。APOLO可以通過(guò)調(diào)控PID基因啟動(dòng)子區(qū)的染色質(zhì)環(huán)調(diào)節(jié)PID的表達(dá)，進(jìn)而影響植物對(duì)生長(zhǎng)素的響應(yīng)[49]。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

已有研究表明lncRNA 是一類(lèi)重要的維持動(dòng)、植物正常生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)子，這使得lncRNA 成為當(dāng)前生物科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。近年來(lái)，隨著高通量測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步和生物信息學(xué)手段的應(yīng)用，越來(lái)越多的lncRNA 被鑒定出來(lái)，但由于lncRNA 調(diào)控機(jī)制的復(fù)雜多樣性，使得植物中l(wèi)ncRNA 功能及作用機(jī)理的研究還處于起步階段。lncRNA 研究中面臨許多亟待解決的問(wèn)題，如一些lncRNA 中包含有非常短的開(kāi)放閱讀框，對(duì)其功能是lncRNA 還是小肽在發(fā)揮作用還存在爭(zhēng)議；lncRNA 的構(gòu)成單元是核苷酸，某些堿基的改變不影響其功能，使得其突變體構(gòu)建成為實(shí)驗(yàn)技術(shù)上的難點(diǎn)；lncRNA 可用數(shù)據(jù)庫(kù)少，信息不全面，加上多數(shù)lncRNA 在物種間的保守性低，增加了對(duì)新的lncRNA 研究工作的難度。因此需要建立更多更有效的方法、技術(shù)應(yīng)用于lncRNA 的研究。相對(duì)于在人和動(dòng)物中的研究，植物中l(wèi)ncRNA 的相關(guān)研究十分匱乏，我們可以借鑒動(dòng)物中豐富的lncRNA 的信息及其成熟的研究手段和技術(shù)用于植物中l(wèi)ncRNA 的研究。綜上，隨著科技的快速發(fā)展，在不同的植物物種中篩選lncRNA已經(jīng)不再困難。目前研究者的重點(diǎn)已轉(zhuǎn)移到解析lncRNA 的功能及其作用機(jī)制上來(lái)，相信未來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的lncRNA 被深入研究，對(duì)拓寬lncRNA 的應(yīng)用范圍具有重要的意義。