水生植物莲(Nelumbo nucifera)属于真双子叶植物基部的物种，其祖先大约于1亿2千万年前与核心真双子叶植物（绝大多数的现存双子叶植物）分开，是真双子叶植物中最早分化出来的类群之一。莲在具备观赏、食用和药用价值的同时，在真双子叶植物和整个被子植物系统发育和基因组进化研究方面具有重要地位。在动植物基因组中，普遍存在一类编码小分子RNA的基因(MIRNA)，其表达的microRNA(miRNA)可以通过序列互补的方式结合靶基因的mRNA，导致靶基因的mRNA降解或抑制靶基因的翻译。通过这种负调控基因表达的方式，miRNA参与了植物不同器官发育与生理反应等重要生物学过程。对莲的miRNA的功能与进化研究不仅可以揭示参与莲的重要农艺性状的分子调控机制，同时还为揭示真双子叶植物及被子植物中不同miRNA家族的进化路径提供重要线索。
中国科学院植物种质创新与特色农业重点实验室水生植物基因组学与遗传育种学科组助理研究员石涛在杨平仿研究员的指导下，从植物宏观进化的角度对莲的小RNA转录组学进行研究，在莲中发现来自不同家族和不同功能的miRNA。在此基础上，在全基因组范围对温带莲与热带莲的MIRNA序列差异进行分析，并对陆生植物不同类群的miRNA进行系统进化分析，发现miRNA的靶基因数目、拷贝数、出现年龄和在基因组多倍化中的保留状况不仅决定了不同的miRNA家族在不同植物类群中的命运（保留或丢失），还决定了MIRNA 序列的保守性。同时，MIRNA 序列分化会加速温带型和热带型莲叶子和地下茎发育过程中靶基因表达模式的分化，对两种莲表型分化，特别是地下茎分化具有重要推进作用。该研究结果在系统进化层面揭示了植物miRNA家族进化的规律，同时对莲藕地下茎膨大分子调控机制方面也有重要启示，相关研究结果发表在Plant Journal 杂志。
不同进化阶段出现miRNA进化模式
莲miRNA在基因组加倍过程中的进化模式
