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microRNAs(miRNAs)是一类长度为20-24 nt的非编码小RNA,在植物生长发育过程中具有重要作用。miRNA基因(MIR)在RNA聚合酶II(Pol II)的作用下转录生成茎环结构的primary mi RNA(pri-miRNA),并加上5’帽子结构和3’多聚腺苷尾巴,随后pri-miRNA由DICER-LIKE1(DCL1)切割首先形成miRNA前体(pre-miRNA),进一步形成miRNA/miRNA*二聚体。该二聚体的3’端被HUA ENHANCER1(HEN1)甲基化,miRNA链被选择性的载入ARGONAUTE1(AGO1)蛋白,从而形成miRNA介导的沉默复合体(RNA induce silencing complex,RISC),指导该复合体对靶基因的mRNA进行切割或抑制其翻译,调节靶基因的表达,而另外一条链miRNA*通常会被降解掉。成熟的miRNA除了在合成部位发挥功能,还能够从合成部位运输到发挥作用的器官来发挥功能。miRNA行使完功能后会被HEN1 SUPPRESSOR1(HESO1)或者SMALL RNA DEGRADING NUCLEASE 1(SDN1)降解。为了进一步筛选和鉴定参与植物miRNA合成、降解和运输等通路的因子,我们利用拟南芥转基因株系(SUC2:amiR-SUL)作为筛选系统,该转基因株系利用韧皮部特异表达的启动子SUC2驱动人工miRNA,特异降解影响叶绿素合成的靶基因CH42(SUL的同源基因),导致植物叶片叶脉处呈现叶斑的表型。通过对该株系进行甲基磺酸乙酯(EMS)诱变,并筛选叶脉处叶斑扩大或缩小的突变体,我们获得突变体SUP-E45,该突变体叶片叶脉处叶斑明显缩小。实验结果显示突变的基因所编码的蛋白质是参与miRNA途径的AGO1蛋白。AGO1蛋白是miRNA通路中至关重要的蛋白,成熟的miRNA与AGO1结合形成RISC沉默复合体从而对靶基因的表达进行负调控。筛选获得的另一个突变体ab58中,叶片叶脉处叶斑也是明显缩小,而且植株矮小,叶片卷曲,对温度敏感。实验结果显示ab58突变体中发挥作用的突变基因是BON1。BON1属于copine基因家族成员。bon1突变体中第三、四、五对真叶中内源miRNA的表达量相对于SUC2:amiR-SUL植株降低,说明BON1可能是拟南芥miRNA通路中的新因子。后续研究将进一步探索BON1基因在拟南芥miRNA通路中的功能和作用机制。在本研究中不仅筛选到已知的AGO1蛋白,而且也筛选到了新的BON1蛋白,不仅验证了该筛选体系的可行性,而且通过该筛选体系还筛选出了可能参与miRNA通路的新因子,为后续的研究奠定一定的基础。