2025年12月26日，我院曾超珍老师团队在农林科学领域国际知名期刊Theoretical and Applied Genetics（中科院1区，TOP期刊）在线发表了题为“Allopolyploidization-driven short-term evolution of miRNAs in Brassica A genome”的研究论文。

microRNA（miRNA）是一类长度约为22个核苷酸的非编码小RNA分子，广泛存在于动植物细胞中，通过抑制基因表达、降解mRNA等方式参与基因表达调控。一些microRNA对农作物的多种农艺性状具有重要的调控作用，包括病毒与线虫抗性、干旱、盐渍及重金属耐受性，以及生物量、籽粒产量，还有果实与花器官的发育。因此，microRNA是植物遗传改良的重要遗传资源。

芸薹属（Brassica）是十字花科的中最为重要的一个属，包含约四十多个种，其中一些是重要的蔬菜、油料、调料与饲料作物，在农业生产中具有十分重要的地位。同时，该属中一些物种在植物修复中也具有广泛的应用前景。

“禹氏三角”（U’s triangle）模型由著名韩国学者禹长春提出，是解释芸薹属物种进化关系的重要理论模型。该模型认为，芸薹属的3个二倍体白菜 (B. rapa, 2n=20, AA)、甘蓝 (B. oleracea, 2n=18, CC) 和黑芥 (B. nigra, 2n=16, BB)之间相互杂交，经过不断选择进化得到3个异源四倍体，即甘蓝型油菜 (B. napus, 2n=38, AACC)、芥菜型油菜 (B. juncea, 2n=36, AABB) 和埃塞俄比亚芥 (B. carinata, 2n=34, BBCC)。该模型揭示了芸薹属异源多倍体及其祖先二倍体之间的亲缘关系，得到了广泛的认可与验证。芸薹属基因组在演化过程中发生了大量的染色体变异，如重复、缺失、重排等，从而造成了不同基因组之间的差别。异源多倍化在短期内（<10000 年）内对microRNA进化的影响目前并不清楚。该论文系统比较了白菜（B. rapa）、芥菜（B. juncea）和甘蓝型油菜（B. napus）A 基因组中的microRNA，旨在揭示异源多倍化短期内对microRNA产生的效应。

研究结果表明，异源多倍化导致了两种异源四倍体物种芥菜与甘蓝型油菜的A基因组中超过半数的microRNA丢失，并加速了microRNA簇的丢失。由古老全基因组三倍化事件产生的亚基因组优势（LF > MF1/MF2），在异源多倍化事件发生后仍得以维持。异源多倍化后，microRNA的核苷酸变异率未发生显著变化，其最大核苷酸变异率仅为0.11。芥菜与甘蓝型油菜的多拷贝microRNA保留率存在差异，推测这一现象可能与B基因组和C基因组的影响有关。microRNA的保留受其侧翼蛋白编码基因的影响，其中与多拷贝蛋白编码基因相邻的microRNA在异源多倍化后更易以多拷贝形式留存。保留下来的单拷贝microRNA也可通过串联重复形成microRNA簇。此外，研究还发现同源交换也对microRNA的侧翼蛋白编码基因产生了影响。上述结果表明，异源多倍化短期内显著影响了芸薹属物种 A基因组中microRNA的保留情况，研究结果为阐明异源多倍化对microRNA进化的影响及其机制提供了新的见解。

我院2023级硕士研究生张萌妍和杨国劲为论文的并列第一作者，曾超珍副教授为论文通讯作者，湖南省农业科学院为合作单位。该研究得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金等资助。

论文链接：https://doi.org/10.1007/s00122-025-05128-y