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胡杨microRNA Peu-miR156j和Peu-miR169o表达模式分析及功能鉴定

段中鑫  
【摘要】:MicroRNAs又称miRNAs,是普遍存在于真核生物细胞中的一类非编码、长度约16-29个核苷酸的小分子RNA。miRNA通过对靶基因mRNA的降解或翻译抑制来调控真核细胞基因的表达。近年来发现其在生物体内有着很重要的调节功能,包括生长发育、激素反应、病毒诱导和逆境胁迫等众多方而。胡杨(Populus euphratica)是我国干旱荒漠区唯一自然成林的高大乔木树种,胡杨具有耐盐碱、耐贫瘠、抗旱等较强抗逆性。研究非生物逆境胁迫相关的胡杨miRNAs的调控机制,可以为培育高抗逆性新品种提供依据,具有重要的基础研究和应用研究价值。 本实验基于实验室前人研究的基础上,以胡杨peu-miR156j和peu-miR169o作为研究对象。利用RT-PCR半定量和SYBR Green RT-PCR实时定量这两种方法分析了胡杨在脱水与高盐逆境胁迫下peu-miR156j和peu-miR169o的表达模式。结果表明,在上述两种非生物逆境胁迫下peu-miR156j和peu-miR169o均出现不同程度的表达上调,说明它们可能参与调控脱水与高盐逆境过程。为了进一步探索胡杨peu-miR156和peu-miR169的生物功能,本实验克隆了胡杨peu-miR156j和peu-miR169o(?)巧个前体基因并构建了相应的超量表达载体,从面获得了相应的35S.MIR156j和35S:MIR169o转基因植株。研究表明,35S:MIR156j增加了拟南芥莲座叶的发生,导致叶片浓密及开花延迟,并且在盐处理下的萌发率与生长状况优于野生型,同时miR156j还负调控靶基因SPL6、SPL9及SPL11。基于上述结果本研究推断miR156j可能通过调控与逆境胁迫相关的靶基因STRS2(逆境响应抑制物2)而发挥耐盐功能的分子机制。35S:MIR169o植株在形态上与野生型基本一致,但是盐处理下的萌发率以及存活率要明显高于野生型,并且在高盐逆境处理后野生型植株较早出现叶片萎焉,说明转基因植株具有更高的耐盐能力。在预测的靶基因中NF-YA1, NF-YA2和NF-YA8受miR169o负调控,说明这三种靶基因可能参与miR169o调控耐盐功能的分子机制。本研究对胡杨peu-miR156j和peu-miR169o的功能进行了初步鉴定,为以后进一步开展miRNA抗逆基因工程提供了依据。


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