Salt significantly depresses the growth and development of the greater duckweed, Spirodela polyrhiza, a model species of floating aquatic plants. Physiological responses of this plant to salt stress have been characterized, however, the roles of long noncoding RNAs (lncRNAs) remain unknown. In this work, totally 2815 novel lncRNAs were discovered in S. polyrhiza by strand-specific RNA sequencing, of which 185 (6.6%) were expressed differentially under salinity condition. Co-expression analysis indicated that the trans-acting lncRNAs regulated their co-expressed genes functioning in amino acid metabolism, cell- and cell wall-related metabolism, hormone metabolism, photosynthesis, RNA transcription, secondary metabolism, and transport. In total, 42 lncRNA-mRNA pairs that might participate in cis-acting regulation were found, and these adjacent genes were involved in cell wall, cell cycle, carbon metabolism, ROS regulation, hormone metabolism, and transcription factor. In addition, the lncRNAs probably functioning as miRNA targets were also investigated. Specifically, TCONS_00033722, TCONS_00044328, and TCONS_00059333 were targeted by a few well-studied salt-responsive miRNAs, supporting the involvement of miRNA and lncRNA interactions in the regulation of salt stress responses. Finally, a representative network of lncRNA-miRNA-mRNA was proposed and discussed to participate in duckweed salt stress via auxin signaling. This study is the first report on salt-responsive lncRNAs in duckweed, and the findings will provide a solid foundation for in-depth functional characterization of duckweed lncRNAs in response to salt stress.

中文翻译：

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浮萍中盐反应性lncRNA的全基因组发现和功能预测

盐会极大地抑制浮萍（Spirodela polyrhiza）的生长和发育，浮萍是漂浮水生植物的典范物种。该植物对盐胁迫的生理反应已被表征，但是，长的非编码RNA（lncRNA）的作用仍然未知。在这项工作中，通过链特异性RNA测序在多枝链球菌中总共发现了2815个新的lncRNA，其中185个（6.6％）在盐度条件下差异表达。共表达分析表明，反式lncRNAs调节其共同表达的基因，这些基因在氨基酸代谢，与细胞壁和细胞壁相关的代谢，激素代谢，光合作用，RNA转录，次级代谢和运输中起作用。总共发现了42个可能参与顺式作用调控的lncRNA-mRNA对，这些相邻的基因参与细胞壁，细胞周期，碳代谢，ROS调节，激素代谢和转录因子。此外，还研究了可能充当miRNA靶标的lncRNA。具体来说，TCONS_00033722，TCONS_00044328和TCONS_00059333被一些经过充分研究的盐反应性miRNA靶向，支持miRNA和lncRNA相互作用参与盐胁迫反应的调控。最后，提出并讨论了代表性的lncRNA-miRNA-mRNA网络，以通过生长素信号传导参与浮萍盐胁迫。这项研究是浮萍中盐反应性lncRNAs的第一份报告，该发现将为深入研究浮萍lncRNAs对盐胁迫的响应提供坚实的基础。碳代谢，ROS调节，激素代谢和转录因子。此外，还研究了可能充当miRNA靶标的lncRNA。具体来说，TCONS_00033722，TCONS_00044328和TCONS_00059333被一些经过充分研究的盐反应性miRNA靶向，支持miRNA和lncRNA相互作用参与盐胁迫反应的调控。最后，提出并讨论了代表性的lncRNA-miRNA-mRNA网络，以通过生长素信号传导参与浮萍盐胁迫。这项研究是浮萍中盐反应性lncRNAs的首次报道，该发现将为深入研究浮萍lncRNAs对盐胁迫的响应提供坚实的基础。碳代谢，ROS调节，激素代谢和转录因子。此外，还研究了可能充当miRNA靶标的lncRNA。具体来说，TCONS_00033722，TCONS_00044328和TCONS_00059333被一些经过充分研究的盐反应性miRNA靶向，支持miRNA和lncRNA相互作用参与盐胁迫反应的调控。最后，提出并讨论了代表性的lncRNA-miRNA-mRNA网络，以通过生长素信号传导参与浮萍盐胁迫。这项研究是浮萍中盐反应性lncRNAs的首次报道，该发现将为深入研究浮萍lncRNAs对盐胁迫的响应提供坚实的基础。还研究了可能作为miRNA靶标的lncRNA。具体来说，TCONS_00033722，TCONS_00044328和TCONS_00059333被一些经过充分研究的盐反应性miRNA靶向，支持miRNA和lncRNA相互作用参与盐胁迫反应的调控。最后，提出并讨论了代表性的lncRNA-miRNA-mRNA网络，以通过生长素信号传导参与浮萍盐胁迫。这项研究是浮萍中盐反应性lncRNAs的首次报道，该发现将为深入研究浮萍lncRNAs对盐胁迫的响应提供坚实的基础。还研究了可能作为miRNA靶标的lncRNA。具体来说，TCONS_00033722，TCONS_00044328和TCONS_00059333被一些经过充分研究的盐反应性miRNA靶向，支持miRNA和lncRNA相互作用参与盐胁迫反应的调控。最后，提出并讨论了代表性的lncRNA-miRNA-mRNA网络，以通过生长素信号传导参与浮萍盐胁迫。这项研究是浮萍中盐反应性lncRNAs的首次报道，该发现将为深入研究浮萍lncRNAs对盐胁迫的响应提供坚实的基础。支持miRNA和lncRNA相互作用参与盐胁迫反应的调控。最后，提出并讨论了代表性的lncRNA-miRNA-mRNA网络，以通过生长素信号传导参与浮萍盐胁迫。这项研究是浮萍中盐反应性lncRNAs的第一份报告，该发现将为深入研究浮萍lncRNAs对盐胁迫的响应提供坚实的基础。支持miRNA和lncRNA相互作用参与盐胁迫反应的调控。最后，提出并讨论了代表性的lncRNA-miRNA-mRNA网络，以通过生长素信号传导参与浮萍盐胁迫。这项研究是浮萍中盐反应性lncRNAs的首次报道，该发现将为深入研究浮萍lncRNAs对盐胁迫的响应提供坚实的基础。