花粉是植物有性生殖的执行者，对作物育性调控和杂种优势的利用至关重要，其发育涉及精细调控的细胞分裂与分化以及严格监控的基因组稳定性。已有的研究显示内源小RNA特别是miRNAs在生长发育和基因组稳定性调控等方面起重要作用，但对小RNA在花粉发育过程中的作用尚缺乏系统的认识。
王台研究组利用新一代高通量测序技术，系统解析了单核至三核期水稻花粉的小RNA动态特征。研究发现花粉从单核到三核期的发育伴随着21nt小RNA数目增加和24nt小RNA数目减少。该研究在基因组水平鉴定了292个已知的miRNAs和75个新的miRNAs，大部分已知miRNA在花粉中表达，其中一些具有优势表达特征，而多数新发现的miRNA在花粉中特异性表达。统计分析发现新miRNA和非保守的已知miRNA是分离花粉与营养组织的主要贡献者。研究人员利用花粉转录组数据结合生物信息学分析获得了这些miRNA的1353个潜在的靶基因，发现染色体组装和重塑相关的GO terms在二核期花粉表达的新miRNAs的靶基因数据中具有重要的统计学意义，同时发现二核期是小RNA组分发生改变的转折点，这些结果表明二核期可能是小RNA调控花粉基因表达的关键点。该研究首次揭示了花粉与孢子体组织在miRNA组分及其表达模式的差异，为深入研究miRNAs调控花粉发育的机制奠定了基础。
上述研究结果于2011年7月16日在Genome Biology上发表(http://genomebiology.com/2011/12/6/R53)，受到国际同行的关注，被Genome Biology列为Most popular paper，目前网络浏览已超过5901次。该项研究得到了科技部重大科学研究计划和国家自然科学基金委的资助。
Faculty of 1000 Biology于2012年1月向读者推荐该文(http://f1000.com /13473957#evaluations)，并将其列为已发表的生物与医学论文的Top 2%目录。
已知miRNAs（A）和新miRNAs（B）在不同细胞（组织）的表达特征。
横轴从左到右分别为单核花粉、双核花粉、三核花粉、愈伤细胞、根和叶。
（中科院植物分子生理学重点实验室供稿）
