Landwirtschaftliche Praktiken bestimmen die weltweite Nahrungsmittelversorgung und in hohem Maße den Zustand der globalen Umwelt aufgrund ihres Einflusses auf Ökosysteme und die Einträge von Nährstoffen, einschließlich Stickstoff (N) und Phosphor (P). Intensiver Pflanzenbau hat zu Umweltverschmutzung und Bodenversauerung durch übermäßigen Einsatz von Stickstoffdünger geführt. Wenn wir also ein besseres Verständnis der physiologischen und genetischen Regulierung der Reaktion von Pflanzen auf Stress mit niedrigem Stickstoffgehalt (LN) erlangen könnten, könnten wir möglicherweise neue Pflanzensorten mit erhöhter Nährstoffnutzungseffizienz durch LN-Toleranz entwickeln.

MicroRNAs (miRNAs) sind klein [ca. 21 Nukleotide (nt)] endogene RNAs, die regulatorische Schlüsselrollen in Pflanzen und Tieren spielen können, indem sie auf mRNAs zur Spaltung oder Translationsrepression abzielen. miRNAs helfen Pflanzen, Nährstoffstress wie Phosphat, Sulfat und Kupfer zu erkennen und zu reduzieren. Nitrat ist eine Hauptform von anorganischem N, das von Getreidewurzeln aufgenommen wird. Ein aktuelles Papier in Annals of Botany identifiziert miRNAs und ihre Ziele in Mais (Zea Mays) einer stickstoffarmen Belastung ausgesetzt. Von 85 potenziell neuen miRNAs zeigen 25 eine mehr als zweifache relative Veränderung als Reaktion auf niedrigen Stickstoff im Vergleich zu optimalen Bedingungen. Dies erweitert unser Verständnis der physiologischen Grundlagen für die Toleranz und Anpassung von niedrigem Stickstoff bei Mais. Zunehmend können systembiologische Ansätze wie die umfassende miRNA-Analyse unser integriertes Wissen über Pflanzenbiologie durch solche Entdeckungen beschleunigen.