microrna（mirna）是在真核生物中发现的一类内源的具有调控功能的非编码小rna，在调控植物发育和胁迫应答中起着至关重要的作用。内含子mirna通常存在于宿主基因内部的内含子中，然而，人们对植物中内含子mirna的功能及调控机制却知之甚少。
近日，new phytologist在线发表山东农业大学生命科学学院郑成超课题组题为“intronic microrna-directed regulation of mitochondrial reactive oxygen species enhances plant stress tolerance in arabidopsis”的研究论文。该研究阐明了内含子剪切是调控内含子mirna加工的关键步骤，内含子mirna可以作为“信号转换器”在增强植物抗逆性中发挥重要功能。
为详细研究内含子mirna的加工剪切过程，课题组构建并创制了能够观察内含子mir400剪切的含荧光素酶报告基因的遗传材料。通过大范围的筛选发现，重金属镉离子处理会特异诱导mir400的内含子发生保留，成熟mir400的产生受到抑制。过表达mir400降低了拟南芥镉胁迫抗性，敲低mir400表达增强了拟南芥镉胁迫抗性。进一步研究发现，这种剪切抑制mirna的产生进一步解放了mir400的靶基因ppr1。ppr1定位于线粒体，直接影响电子传递链中的线粒体复合体iii（complex iii）活性和线粒体编码基因ccmb的rna编辑，能够通过维持较低的ros水平来增强拟南芥镉胁迫抗性。
综上，该研究首次发现并报道植物内含子mirna可以作为“信号转换器”，接收外界胁迫信号，通过对其靶基因的严格调控，将信号传递到线粒体中，真正实现rna splicing - mirna targeting - rna editing的信号转换。颜康教授，郑成超教授和张世忠副教授为论文共同通讯作者，博士研究生徐维博为论文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金的项目资助。
编 辑：万 千
审 核：贾 波
