加州大学河滨分校的科学家们已经大大推进了控制植物对快速变暖的星球温度反应的竞赛。这一突破的关键是miRNA，一种比人类头发宽度小近200万倍的分子。

随着温度的适度升高，植物长得更高，以避免更热的地面并获得更新鲜的空气。发表在《自然通讯》杂志上的一项具有里程碑意义的研究表明，这种生长需要microRNA或miRNA。该研究还确定了在100多种可能性中哪些miRNA分子是必不可少的。

“我们发现，没有miRNA植物不会生长，即使我们提高温度，即使存在添加的生长激素，”UCR植物学教授和研究合著者Meng Chen说。

RNA是存在于所有活细胞中的核酸，其作用是充当信使，携带来自细胞DNA的指令以产生各种蛋白质。MicroRNA对于生物细胞的健康发育也是必需的。它的创建是为了与特定的RNA靶标结合，并防止该靶标产生其设计要制造的东西。

“MiRNA通过诱导其靶标中的切割或通过抑制其靶RNA翻译成另一种蛋白质来抑制其靶RNA的产生，”UCR植物学教授和研究合著者Xuemei Chen说。

陈雪梅在UCR的实验室帮助发现了植物中的miRNA。Meng Chen的实验室之前确定了植物温度敏感性早期阶段的成分。这两组科学家联手研究在其他生命形式中如此重要的miRNA是否也在植物的温度反应中发挥作用。

对于这项测试，科学家们只观察了温度的轻微升高，从21摄氏度到27摄氏度。作为参考，室温平均约为20°C.“我们没有看压力反应。我们想研究温度传感，而不是将其提高到会杀死植物的水平，“孟辰说。

研究人员采取了拟南芥，一种与芥末和卷心菜有关的小型开花植物，并研究了miRNA水平非常低的突变形式。没有miRNA，突变的拟南芥就无法通过生长来响应温度的变化。

然后他们做了一个遗传学实验。“我们询问我们是否可以对缺乏制造miRNA的突变拟南芥进行额外的突变，并恢复它们感知温度的能力，”陈雪梅说。她说，第二个实验“完美”地成功了，它揭示了一个负责恢复miRNA水平以及植物热感应能力的基因。

接下来，该团队面临着寻找参与温度响应的精确miRNA的挑战。拟南芥生产140个miRNA分子。科学家们认为，负责分子的水平会随着温度的增加而增加，但事实并非如此。

回想起miRNA与靶RNA分子结合并关闭靶RNA分子，研究小组转而研究了原始突变拟南芥植物和他们创建的第二种突变植物中不同的靶RNA分子水平。

“从这个角度来看，我们发现14个miRNA的靶标发生了变化，除了靶标，我们还发现了miRNA，”陈雪梅说。

在确定了正确的miRNA分子后，研究小组最终汇总了温度响应的全面图景。它涉及两个基本部分：感知温度的分子和生长素，一种通过促进植物生长来对感知到的东西做出反应的激素。

“在传感器和响应者之间是miRNA。没有它，植物可以感知热量，但不能通过生长来响应它。它是一个看门人，可以关闭或允许工厂应对环境温度变化，“孟辰说。

在他们的实验中，研究小组发现miRNA也是植物对邻近植物反射阴影的反应所必需的。

“我们的发现将所有植物中发现的三种元素之间的点联系起来，这些元素是植物对环境反应的关键，”孟晨说。“这包括监测温度和光线变化的传感器，驱动植物生长的激素以及控制植物发育的miRNA。

研究人员希望他们的发现可用于在气候变化时提高作物产量。

“潜力在于我们用它来操纵植物对当地温度和光照条件的反应，并控制它们在不同环境中的生长，”陈孟说。

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