百合为著名观赏植物，但其幼年期过长。自然条件下，扦插或组培繁殖的小仔球，第一年处于幼年期，只长出一片叶子；小仔球经过1-2年生长后，进入成年期，开始长出主茎，主茎上长出多片叶子，同化产物积累增速，种球膨大加快。常规条件下，百合小仔球培养成商品大球至少需要3-4年时间，导致种球繁育成本过高。北京农学院园林学院张克中教授团队研究发现，通过特殊的变温处理，能够诱导百合小仔球发生相变，缩短幼年期，提前进入成年期，但是其分子调控机制还有待进一步研究。因此，研究百合相变的分子调控机制，对于缩短百合幼年期、促进发育成熟和加快商品大球培养进程具有重要意义。

2022年6月22日，Ornamental Plant Research在线发表了北京农学院园林学院题为Key microRNAs and target genes involved in regulating maturation in Lilium 的研究文章。

本论文通过组学联合分析筛选出调控百合相变的关键模块—Lbr-miR156a及其靶基因LbrSPL3和LbrSPL16。研究发现变温处理能够导致Lbr-miR156a下调表达，Lbr-miR156a与LbrSPL3、LbrSPL16呈现互补表达模式。利用亚细胞定位和转录激活试验表明LbrSPL3和LbrSPL16定位在细胞核中，并具有转录激活活性。通过原位杂交发现LbrSPL3和LbrSPL16在百合小鳞茎芽心中大量表达，并且经过变温处理后其表达丰度上调。并通过转基因功能验证进一步证实了Lbr-miR156a及其靶基因LbrSPL3、LbrSPL16具有调控相变的作用。该研究为揭示百合相变机制提供了新思路，并为缩短百合种球幼年期的遗传改良提供了重要的科学依据。

图1 已知miRNAs及其靶基因的差异表达分析

图2 Lbr-miR156a、LbrSPL3与LbrSPL16转基因植株叶片表型

北京农学院园林学院张克中教授和林木分子设计育种高精尖创新中心、北京农学院园林学院葛伟副教授为该文通讯作者，陈窈硕士为第一作者。本研究得到了北京市自然科学基金—北京市教委联合资助项目（KZ201810020029）等项目的资助。

原文链接：

https://doi.org/10.48130/OPR-2022-0009

Ornamental Plant Research 是一本开放获取的期刊，致力于传播观赏植物领域的最新研究进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述、评论、观点以及应用性论文。期刊主编由美国佛罗里达大学食品与农业科学学院陈建军教授担任。

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