miRNAs作为一类负调控的small RNA参与植物的生长发育，逆境响应以及代谢生理等过程。近年来在植物中已经发现了上百个miRNA，其中有20个miRNA家族的功能在不同的植物种里非常保守，而其余miRNA的功能多数还未鉴定。近来的研究表明miRNA直接参与了植物营养元素的代谢生理过程。例如，miR169调控植物的氮（N）元素代谢；miR399，miR827和miR2111调控植物的磷（P）元素代谢；miR395调控硫（S）元素的转运、吸收和代谢过程；miR397、miR398、miR408和miR857参与植物的铜（Cu）元素代谢。

为了研究miRNA在调控植物N代谢方面功能，植物分子生物学研究组余迪求研究员所领导的研究小组利用Solexa深度技术分别分析了正常条件和缺N元素条件下拟南芥small RNA。通过生物信息学分析，发现了20个尚未发现的新拟南芥miRNA，同时预测了它们相应的靶基因。通过比较已知的miRNA在N元素缺乏条件下的表达模式，发现了24个受N元素缺乏而抑制表达的miRNA和10个受N元素缺乏而诱导表达的miRNA。miR826作为一个新的、受N缺乏而诱导表达的miRNA，可能参与调控芥子油苷的生物合成过程。在受N元素缺乏而抑制表达的miRNA里，有15个分别直接参与了植物P、S和Cu的代谢调控，表明miRNA在调控植物营养元素稳态方面起着关键的生物学作用。通常认为，N元素缺乏的逆境环境会促进植物的根系发生变化，例如侧根增加。尽管如此，目前有关N元素的缺乏促进植物根发育的分子生物学调控机制尚不清楚。该研究发现，在N元素缺乏的逆境环境下，miR160和miR167可以直接负调控其靶基因生长素响应因子（ARF基因）的表达从而影响根的形态建成；而miR171则可以通过调控它的SCL靶基因参与根系发育。

该研究内容以Identification of nitrogen starvation-responsive microRNAs in Arabidopsis thaliana为题发表在PLoS ONE上。该研究得到青年科学基金和农业部转基因植物专项基金资助。