低温冷害是影响水稻产量和品质的主要因素之一。水稻耐冷基因的挖掘鉴定对耐冷高产水稻分子育种具有重要意义。近年来国内外在水稻苗期耐冷基因的克隆和鉴定方面取得较大进展，但孕穗期耐冷位点/基因报道较少，同时调控苗期和孕穗期耐冷性的基因更是缺乏。
近日，我院孙晓丽/孙明哲教授团队在中科院一区TOP期刊The Crop Journal在线发表了题为“MIR1868 negatively regulates rice cold tolerance at both the seedling and booting stages”的研究论文，该研究鉴定到一个水稻物种特异的MIR1868负调控水稻苗期和孕穗期耐冷性，为耐冷水稻新品种培育提供参考。
MiRNA是一类长度约为20-24nt的小非编码RNA，通过碱基互补配对识别靶基因转录本，造成mRNA剪切降解或蛋白翻译受抑，在转录后水平调控基因表达。目前研究报道较多的是物种保守的21nt miRNA，目前仅有几个24nt miRNA被报道参与水稻免疫应答，其在冷胁迫应答中的功能未见报道。本研究首次报道了一个水稻特有的24nt miRNA-miR1868调控耐冷性。
研究人员利用过量表达和STTM技术，发现miR1868表达敲低显著提高冷胁迫下水稻幼苗的存活率、花粉育性和结实率，而过表达则产生相反的表型。结合RNA-seq、qRT-PCR和生理指标分析，发现miR1868表达敲低可提高过氧化物酶和糖代谢基因的表达，提高冷胁迫下活性氧清除能力和可溶性糖积累；过表达miR1868则抑制这些基因的表达，导致ROS过度积累和可溶性糖含量降低。综上所述，miR1868通过抑制ROS清除和可溶性糖积累，负调控水稻耐冷性。
作物学在读博士研究生沈阳为该文第一作者，孙晓丽和孙明哲教授为通信作者。该研究得到国家自然科学基金项目（U20A2025，32101672，31971826）、国家重点研发计划（2021YFF1001100）、黑龙江省自然科学基金（YQ2023C035）和黑龙江省“双一流”创新成果项目（LJGXCG2023-072）项目资助。
贾博为 文图
