MiRNA是近年来基因表达调控的研究热点,主要通过降解靶基因的mRNA或者抑制其靶基因的翻译来实现对生物生长发育的调控。研究表明植物miRNA还参与了生物和非生物胁迫抗性。MiR169是拟南芥中最大的一个家族,共有14个成员,其生物学功能及对靶基因的调控研究很不清楚。我们在拟南芥miRNA芯片和promoter-GUS分析的工作基础上,本项目利用靶基因靶位点突变技术、超表达miRNA及其靶基因技术和Agilent芯片分析技术等,重点研究拟南芥miR169家族哪些成员参与了逆境胁迫响应过程;分离鉴定逆境胁迫响应的miR169的靶基因及其生物学功能;综合分析它们调控的抗逆途径。因此,对拟南芥miR169家族成员及其靶基因调控的抗逆途径进行全面分析,不仅能阐明miRNA家族的生物学功能,而且有望发现植物抗逆新途径。
microRNA169;salt stress;heat;MiR400;target gene NFYA1
近年来的研究表明microRNAs(miRNAs)在植物响应胁迫中发挥重要的作用。但对miRNA的调控方式、具体功能及其作用机制等问题还需要深入的研究,特别是对其调控途径的研究仍未见报道。因此,本项目研究了拟南芥MiR69家族及其靶基因,和miR400的表达、功能和作用机理,结果表明某些miR169成员和miR400的表达受低温、高温、或盐胁迫诱导。进一步通过对转基因拟南芥或突变体的表现分析,发现miR169a超表达拟南芥对盐胁迫敏感;miR169a靶基因NFYA1超表达拟南芥在萌发时和苗期对盐胁迫敏感,且其可能作用于ABI3和ABI5的上游; miR400成熟体形成受高温抑制,超表达miR400拟南芥受高温胁迫时萌发率降低,下胚轴伸长抑制,主根变短等。因此通过本研究,我们明确了miR169和miR400分别在盐胁迫和高温胁迫响应中的功能,为植物抗逆育种中提供了新的基因资源。本研究已发表研究论文3篇,申请专利2项,完成项目计划指标。