近日，生物中心青年英才-杨效曾团队和全球顶尖农业公司-科迪华（Corteva Agriscience）-在西部玉米根虫小RNA研究领域取得突破进展。美洲玉米根虫（Diabrotica virgifera virgifera，也称西部玉米根虫）是北美最具破坏性的农业害虫之一，每年带来的损失以10亿美元为单位计算。这项合作系统鉴定和研究了玉米根虫中小RNA在不同发育阶段的动态变化情况，揭示了玉米根虫和常见昆虫中miRNA簇的选择和进化，为研究西部玉米根虫和其它鞘翅目昆虫中小RNA转录组和miRNA介导的基因调控提供了新的认识。相关的论文发表在卓越期刊GENOMICS PROTEOMICS & BIOINFORMATICS 上（中科院分区1区，影响因子7.051），生物中心为第一通讯单位。
该工作利用小RNA测序的方法，在玉米根虫中鉴定到了101个保守的miRNA基因和277个玉米根虫特异的miRNA基因。进一步研究发现与所有物种中miRNA首个碱基一样，U具有明显的偏好性，即使是西部玉米根虫和北部玉米根虫，两个相近的物种中，miRNA也出现了很多分化（variations）。
图1、部分玉米根虫miRNA的特点
该研究还发现有超过20个miRNA家族在节肢动物中高度保守，并且在不同的进化分支中，都有一些该节点特异的miRNA，该工作揭示了大量（超过200个）的玉米根虫特异的miRNA，大部分这些miRNA的表达量都比较低，说明其正在接受miRNA及靶基因调控机制的筛选，而部分高表达的特异的miRNA已经在调控网络中固定了下来。
图2、西部玉米根虫及北部玉米根虫中miRNA与其它物种miRNA保守性分析
该工作另一个比较有意思的发现是对节肢动物中一些高度保守的miRNA簇的进化及表达分析，尽管在成员分布和顺序上有差异，这些保守的miRNA簇在不同的物种中呈现出很好的保守性。另外通过表达分析，发现簇中的不同成员在不同的组织中具有很相似的表达模式，说明他们之间的功能具有很强的联系。
图3、不同物种中miR-2和miR-13组成基因簇的进化模式
该研究受到了来自科迪华公司小RNA重点项目和我院青年英才引进启动经费的支持。青年英才杨效曾团队关注植物miRNA和作物育种研究，课题组常年招生生物信息学和分子生物学方向的博士后，更多详细的信息见课题组网站（http://srnaworld.com/），有兴趣加入实验室的请发简历至yangxiaozeng@baafs.net.cn或yangxz@sRNAworld.com.
日期：2021-02-23
