小RNA（sRNA）介导的RNA干扰（RNAi）是真核生物中一种保守的调控机制，它在转录和转录后水平上控制基因表达（Ghildiyal和Zamore, 2009; Zhan和Meyers, 2023）。通过序列特异性识别，sRNA能够识别目标核酸，从而影响mRNA的稳定性、翻译和染色质状态（Zhan和Meyers, 2023; Vaucheret和Voinnet, 2024）。
这一现象最初是在植物研究中提出的，研究发现，矮牵牛中的转基因共抑制现象表明，一个基因的过表达会悖论性地同时沉默该转基因及其内源性对应基因（Napoli等人，1990; van der Krol等人，1990）。几年后，人们发现外源双链RNA（dsRNA）可以在秀丽隐杆线虫中触发序列特异性基因沉默，开启了RNAi研究时代（Fire等人，1998）。随后，小干扰RNA（siRNA）被确认为RNA诱导沉默的活性分子，同时发现了microRNA（miRNA），如lin-4和let-7，确立了sRNA作为基因沉默的关键效应因子（Lee等人，1993; Wightman等人，1993; Hamilton和Baulcombe, 1999; Pasquinelli等人，2000; Reinhart等人，2000）。这些突破将RNAi定义为真核生物中普遍存在的基因调控基本机制。
在动物中，RNAi由三类主要的sRNA执行：miRNA、siRNA和PIWI相互作用RNA（piRNA），它们具有不同的生物发生途径，并与特定的Argonaute（AGO）家族成员结合（Ghildiyal和Zamore, 2009; Castel和Martienssen, 2013）。相比之下，植物缺乏piRNA途径，完全依赖miRNA和siRNA来介导RNAi调控（Borges和Martienssen, 2015）。在植物中，RNAi由双链或部分双链RNA前体启动，这些前体被DICER-LIKE（DCL）内切酶处理成21–24个核苷酸长的双链结构。这些双链结构在其3′端被HUA ENHANCER 1（HEN1）甲基化以防止降解，然后与AGO蛋白结合形成pre-RNA诱导沉默复合体（pre-RISC）。去除乘客链后，成熟的RISC在剩余的sRNA引导下作用于互补目标，导致转录基因沉默（TGS）或转录后基因沉默（PTGS），后者通过RNA定向DNA甲基化（RdDM）或mRNA切割或翻译抑制实现（Bologna和Voinnet, 2014）。AGO/sRNA配对的特异性在决定沉默模式和目标结果中起核心作用，使AGO蛋白成为连接sRNA身份和功能后果的关键效应因子（Fang和Qi, 2016; Ma和Zhang, 2018）。
此外，sRNA的长度对其功能特化具有决定性影响，反映了DCL酶的不同活性。DCL1主要生成21个核苷酸长的miRNA，参与PTGS（Llave等人，2002; Park等人，2002; Reinhart等人，2002）。DCL2产生的22个核苷酸长的siRNA可以触发二级siRNA的扩增并促进系统性RNAi信号传导（Mlotshwa等人，2008; Parent等人，2015; Taochy等人，2017）。DCL3生成24个核苷酸长的异染色质siRNA（hc-siRNA），引导植物特异性的RNA定向DNA甲基化（RdDM）途径以实现TGS（Xie等人，2004; Qi等人，2005; Zhang等人，2007）。而DCL4主要生成21个核苷酸长的siRNA，负责mRNA切割（Gasciolli等人，2005; Xie等人，2005b）。这些DCL共同构建了植物中层次分明、功能多样的RNAi网络（Deleris等人，2006; Henderson等人，2006）。
根据触发RNA的来源，RNAi可分为外源性和内源性途径。外源性RNAi主要由病毒RNA和转基因激活，在抗病毒防御和转基因沉默中起核心作用（Baulcombe, 2022）。相比之下，内源性RNAi由宿主编码的转录本产生的sRNA驱动，参与基因调控、基因组稳定性和环境响应（Chen, 2009; Deng等人，2018）。本综述重点讨论植物中的内源性sRNA，特别是快速发展的编码基因来源的siRNA。我们总结了它们的生物发生和作用机制，探讨了它们新兴的生理作用，并强调了扩展传统sRNA介导基因调控观点的最新发现。
