發(fā)布時(shí)間：2019-07-11 16:20

【摘要】：玉米是世界上最重要的多用型農(nóng)作物,集糧食、飼料、生物燃料等多種功能于一身。mi RNA在植物耐鹽過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用,因此,鑒定玉米中鹽脅迫響應(yīng)的mi RNA及其靶基因,闡明兩者之間互作參與的鹽脅迫響應(yīng)的生理基礎(chǔ),將為玉米鹽脅迫適應(yīng)性遺傳品質(zhì)改良奠定理論基礎(chǔ)。本研究以玉米耐鹽自交系LH196為材料,運(yùn)用小RNA深度測(cè)序及降解組測(cè)序技術(shù),聯(lián)合生物信息學(xué)預(yù)測(cè)技術(shù),發(fā)現(xiàn)了玉米中一系列參與鹽脅迫響應(yīng)的mi RNA及其靶基因,并在擬南芥中進(jìn)行過(guò)表達(dá)zma-mi R164a和靶標(biāo)模擬實(shí)驗(yàn),來(lái)探索zma-mi R164a及其靶基因在玉米鹽脅迫下的調(diào)控作用。主要結(jié)果如下:1.與空白對(duì)照相比,鹽處理后的LH196表現(xiàn)出明顯的鹽脅迫表型,葉片枯黃萎蔫、氣生根增多、側(cè)根增多、根部變細(xì)、生物量降低、莖部花青苷含量上升、根冠比增高。2.聯(lián)合小RNA測(cè)序和降解組分析,總共有1040個(gè)已知的mi RNA從LC/LS/RC/RS這四個(gè)庫(kù)中被鑒定出來(lái)。其中從玉米葉片中鑒定出762個(gè),從根中鑒定出726個(gè)。有448個(gè)mi RNA同時(shí)存在于葉片和根中。這四個(gè)庫(kù)所共有的448個(gè)mi RNA可能在植物維持其生物活性方面發(fā)揮著重要作用。同時(shí),從這4個(gè)小RNA庫(kù)中共鑒定出了37個(gè)新的鹽脅迫響應(yīng)mi RNAs。3.從表達(dá)差異顯著的新的鹽脅迫響應(yīng)的mi RNAs中鑒定出2個(gè)玉米鹽脅迫響應(yīng)Mi R164和Mi R167家族新成員,分別為novel_mir-36和novel_mir-29。4.利用q RT PCR方法對(duì)玉米葉片或根部的8個(gè)新的鹽脅迫響應(yīng)mi RNA(mir-29、mir-36、mir-205、mir-250、mir-316、mir-330、mir-17和mir-189)的靶基因進(jìn)行相對(duì)表達(dá)量檢測(cè)。其中有許多預(yù)測(cè)的靶基因在玉米鹽脅迫下與mi RNA的表達(dá)變化呈負(fù)相關(guān),符合mi RNA的作用機(jī)理。5.發(fā)現(xiàn)了4個(gè)在鹽脅迫的玉米葉片或根部下調(diào)表達(dá)的新mi RNA(mir-205,mir-250、mir-330、mir-17),調(diào)控其部分靶基因上調(diào)表達(dá),這些靶基因中有些屬于轉(zhuǎn)錄因子,有些是各類(lèi)蛋白酶或激酶,都在前人的研究中被發(fā)現(xiàn)參與許多非生物脅迫的響應(yīng),這些可能是玉米自交系LH196耐鹽的原因。6.提出了4個(gè)未知玉米mi RNA在響應(yīng)鹽脅迫時(shí)可能存在的內(nèi)在調(diào)控途徑。7.利用zma-mi R164a過(guò)表達(dá)及靶標(biāo)模擬,結(jié)合擬南芥鹽脅迫表型,提出了玉米mi R164在響應(yīng)鹽脅迫時(shí)可能存在的內(nèi)在調(diào)控途徑:鹽脅迫下,zma-mi R164下調(diào)表達(dá),促使其靶基因GRMZM2G114850(NAC轉(zhuǎn)錄因子家族蛋白,NAM、ATAF、CUC)和GRMZM2G008819(電子載體)都表現(xiàn)出了顯著的表達(dá)上調(diào)。NAC轉(zhuǎn)錄因子通過(guò)調(diào)控下游基因的表達(dá)模式來(lái)響應(yīng)鹽漬脅迫。
【學(xué)位授予單位】：南通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S513;Q943.2

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本文編號(hào)：2513299