长期以来，植物基因组中都存在大量被称为基因组“暗物质”的非编码序列，包括基因间非编码序列、内含子非编码序列等。LncRNA则是这些暗物质中一颗冉冉升起的新星。
LncRNA为一类长度大于200bp的长链非编码RNA，根据与编码序列的位置关系可分为正义LncRNA，反义LncRNA，双向LncRNA，内含子LncRNA和基因间区LncRNA（简称LincRNA）。起初LncRNA被认为是基因组转录的“噪音”，不具有生物学功能。然而，近年来研究表明，它们能在表观遗传、转录及转录后水平上调控基因表达，在X染色体沉默、基因组印记以及染色质修饰、转录激活、转录干扰、核内运输等多种生物学过程中起着重要的调控作用。
在植物中，除了模式生物拟南芥 (Arabidopsis thaliana)的LncRNA已进行深入系统的分析外，对其他植物LncRNA的相关研究也正在在急速升温。今天就来给大家分享一下植物中LncRNA的研究进展吧！
基因组范围内鉴定和筛选水稻中与生殖发育相关的LncRNA[1]
不久之前，中山大学携手安诺基因，在模式作物水稻（Oryza.sativa L.）中发现了大量与有性生殖相关的LncRNA，相关的研究结果于2014年12月3日发表在《Genome Biology》上。该研究是对水稻授粉和出芽之后的花粉、雌蕊、种子样本进行全转录组RNA分析（ssRNA-seq），解析水稻调控生殖发育相关的的LncRNA。研究发现，水稻的LncRNA与拟南芥和动物细胞内的LncRNA有着显着区别，表现出极高的组织特异性和发育阶段特异性；对一些有性生殖阶段的LncRNA进行功能分析，发现其中一些LncRNA为内源性竞争RNA，削弱细胞内miR160、miR164的功能；XLOC_057324作为众多生殖相关LncRNA中的一种，和圆锥花序的发育和生殖能力紧密相关；并且该研究建立了水稻相关LncRNA的插入突变库。这是业内首度报道水稻LncRNA研究，为进一步研究与水稻生殖发育调控机理奠定基础。
全基因组范围内发现和鉴定玉米LncRNA[2]
另一个模式作物-玉米（Zea mays）LncRNA也取得重大的研究进展，相关的研究结果也于2014年发表在《Genome Biology》。研究选取了13个不同的组织和 105株玉米重组自交系的RNA-Seq和EST数据，共发现了20,163个LncRNAs，其中90％以上可能是小RNA的前体，而1,704是高置信度LncRNAs，并发现高置信度LncRNA超过50％以上以组织特异性方式表达，在105个重组自交系中LncRNA表达模式的遗传规律揭示明显的超亲分离，与顺式遗传因子相比，玉米的LncRNA更少受到反式遗产因子的影响。
棉花纤维发育相关LncRNA和功能预测研究[3]
华中农业大学作物改良实验室在经济作物棉花（Gossypium spp）纤维发育相关LncRNA上的研究取得重大突破，相关的研究结果于2015年3月发表在《New Phytologist》上，该研究鉴定到了30,550个LincRNA和4,708反义的LncRNA，并分析发现LncRNA表现出高度重复序列和组织特异性表达的特点；与编码基因相比，LncRNA表现出高甲基化水平，并且其表达受到甲基化的影响很小。通过不同棉花品种的表达验证和共表达网络构建，鉴定了参与棉花纤维发生和伸长的几种功能性LncRNA，并发现了一组可产生small RNA-miR397且在驯化的四倍体的棉花纤维木质素代谢中起关键枢纽作用的LncRNAs。
番茄果实成熟过程中LncRNA的调控作用的相关研究[4]
番茄作为非常重要研究水果成熟发育机制的模式生物，中国农业大学2015年的最新研究成果表明，LncRNA同样也参与了番茄 (Lycopersicon esculentum Mill.) 果实的成熟过程。相比野生植株，番茄果实成熟突变体中490条LncRNA发生了差异性表达。通过基因沉默野生植株中两种LncRNA-LncRNA1459 和LncRNA1840，其果实成熟过程发生了明显的延迟，表明了LncRNA在果实成熟过程中必要的调节作用。
全基因组范围内筛选与鉴定毛果杨干旱胁迫响应的LincRNA[5]
在大型木本植物方面，中国林业大学的相关科研人员运用RNA-seq技术研究重要的林木品种之一的毛果杨 (Populus trichocarpa) 相应干旱逆境胁迫的LincRNA。在全基因组范围内全面筛选与鉴定了杨树响应干旱逆境胁迫的LincRNA。该研究筛选与鉴定了2,542个LincRNA，其中有71个LincRNAs被鉴定为竞争性内源RNA（ceRNA），可结合已知的杨树miRNAs，从而调控miRNAs靶基因的表达，并且504个LincRNAs特异性的与杨树干旱胁迫相关，同时RT-qPCR也验证了这一结果。
安诺产品
安诺基因LncRNA测序是基于二代高通量测序技术，利用Ribo-Zero去除rRNA从而构建链特异性文库，可一次性获得单碱基分辨率的mRNA和LncRNA的信息。通过研究某个物种在特定组织或者特定时期下的所有LncRNA，得到LncRNA在生物体中参与生命活动的一个清晰的生物信息图谱，在植物的逆境胁迫、杂种优势、遗传育种、生殖发育等方面的研究中有着丰富的项目经验。
参考文献
[1] Zhang Y C, Liao J Y, Li Z Y, et al.Genome-wide screening and functional analysis identify a large number of longnoncoding RNAs involved in the sexual reproduction of rice [J]. Genome biology, 2014, 15(12): 512.
[2] Li L,Eichten S R, Shimizu R, et al. Genome-wide discovery and characterization ofmaize long non-coding RNAs [J]. GenomeBiol, 2014, 15(2): R40.
[3] Wang M, YuanD, Tu L, et al. Long noncoding RNAs and their proposed functions in fibre developmentof cotton (Gossypium spp.) [J]. NewPhytologist, 2015.
[4] Zhu B, YangY, Li R, et al. RNA sequencing and functional analysis implicate the regulatoryrole of long non-coding RNAs in tomato fruit ripening [J]. Journal of experimental botany,2015: erv203.
[5] Shuai P,Liang D, Tang S, et al. Genome-wide identification and functional prediction ofnovel and drought-responsive lincRNAs in Populus trichocarpa [J]. Journalof experimental botany, 2014: eru256.
