穗下部弱势籽粒充实度差是现代水稻品种产量提高的关键限制因素,蔗糖-淀粉合成相关基因表达量低是其内在原因。大规模测序已证明有大量的非编码小RNA(miRNA和siRNA)参与水稻籽粒发育相关基因的表达调控,但其中siRNA的功能和作用机制知之甚少。本课题组研究发现,水稻弱势粒24nt-siRNA表达量高于强势粒,而且靶向于蔗糖和淀粉合成相关的基因也远多于强势粒。本项目以RNAi方法抑制24nt-siRNA产生的关键基因PolIV、RDR2、DCL3,采用定量RT-PCR技术检测籽粒中24nt-siRNA靶向于蔗糖和淀粉合成相关基因的表达量,利用RLM-RACE技术和亚硫酸氢盐修饰测序技术检测靶基因切割位点和甲基化状态,以阐明24nt-siRNA对其靶基因调控的作用方式,明确24nt-siRNA在水稻籽粒充实中的功能及其作用机制,为分子改良提高水稻弱势籽粒充实度提供理论依据。
英文主题词rice;superior grain;inferior grain;grain filling;24nt-siRNA