【摘要】：近年來(lái),小分子RNA成為研究熱點(diǎn),其調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育及逆境適應(yīng)能力的研究已經(jīng)出現(xiàn)了大量報(bào)道。關(guān)于植物miRNA應(yīng)答各種非生物逆境脅迫方面研究表明,植物在遭受逆境脅迫時(shí),會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)miRNA的表達(dá)譜以應(yīng)答這些逆境脅迫,這些受逆境誘導(dǎo)的miRNA可能與植物的抗逆性有關(guān)。本研究在前期實(shí)驗(yàn)室工作的基礎(chǔ)上,對(duì)小麥miRNA家族成員中的小分子TaMIR2275抵御低氮能力和耐鹽特征進(jìn)行了研究,主要研究結(jié)果如下:1.本研究的小分子TaMIR2275來(lái)源于目前已發(fā)布在國(guó)際miRNAs網(wǎng)站,TaMIR2275初始序列長(zhǎng)度為265nt,成熟區(qū)位于223nt至245nt,長(zhǎng)度為22nt,成熟序列為UUUGGUUUCCUCCAAUAUCUCG。對(duì)小分子TaMIR2275在低氮和鹽分脅迫下表達(dá)的時(shí)間模式進(jìn)行研究,在低氮和鹽分以及恢復(fù)處理中,TaMIR2275的表達(dá)水平呈現(xiàn)先升高后降低的特征,結(jié)果表明,TaMIR2275對(duì)氮素和鹽分逆境應(yīng)答成時(shí)間依賴特征。2.以野生型小麥品種石新828為材料,提取總RNA,反轉(zhuǎn)錄得到cDNA,克隆了TaMIR2275基因,并構(gòu)建了TaMIR2275的正、反義植物表達(dá)載體pCAMBIA3301+TaMIR2275sen和pCAMBIA3301+TaMIR2275anti。采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化法獲得了TaMIR2275的正義轉(zhuǎn)基因株系3株,反義轉(zhuǎn)基因株系7株。并且采用PCR技術(shù)擴(kuò)增雙元表達(dá)載體上的CaMV35s啟動(dòng)子區(qū)序列,利用除草劑涂抹葉片方法,對(duì)遺傳轉(zhuǎn)化煙草植株進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明,TaMIR2275基因成功在轉(zhuǎn)基因株系中表達(dá)。3.在植株形態(tài)結(jié)構(gòu)方面,在氮素和鹽分脅迫下,以野生型(WT)為對(duì)照,供試TaMIR2275正義株系生長(zhǎng)勢(shì)較好,主要表現(xiàn)在一下幾點(diǎn):株型較大、根系發(fā)達(dá)、葉面積大、葉片黃化程度低(低氮)、葉位多等,而TaMIR2275反義株系生長(zhǎng)勢(shì)過(guò)弱,形態(tài)結(jié)構(gòu)方面也表現(xiàn)出對(duì)逆境適應(yīng)性差。結(jié)果表明,TaMIR2275在低氮和鹽分逆境下,能通過(guò)調(diào)控植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化來(lái)抵抗或適應(yīng)逆境,如以根系發(fā)達(dá)和增加葉片面積來(lái)對(duì)低氮和鹽分做出一定的抵御及適應(yīng)。4.在植株代謝生理方面,以野生型(WT)煙草植株為對(duì)照,在低氮和鹽分脅迫下,供試TaMIR2275正義株系干鮮物質(zhì)重、葉綠素和可溶性糖含量、保護(hù)酶活性等顯著升高,而TaMIR2275反義株系的相關(guān)生理指標(biāo)則較野生株系水平低。另外,在鹽分脅迫下,TaMIR2275轉(zhuǎn)基因株系葉片的氣孔開度發(fā)生的明顯變化,表現(xiàn)在:與野生株系對(duì)比,TaMIR2275正義株系的氣孔開度較野生株系減小,而TaMIR2275反義株系則變化不明顯。以上結(jié)果說(shuō)明,TaMIR2275通過(guò)調(diào)節(jié)植株的代謝生理變化,來(lái)提高對(duì)低氮和鹽分逆境的抵抗能力,例如保護(hù)酶SOD、POD、CAT活性的提高,減輕了活性氧對(duì)膜脂的攻擊,防止膜的損傷,提高植物的抗逆能力。5.在逆境相關(guān)基因表達(dá)方面,在低氮脅迫下,TaMIR2275正義株系的硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因(NRT)、亞硝酸還原酶基因(NIR)和谷氨酰胺合成酶基因(GS)的表達(dá)水平發(fā)生了明顯變化,主要表現(xiàn)在:硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因NtNRT1.2.2和NtNRT2.1及亞硝酸還原酶NtNIR4和谷氨酰胺合成酶(GS1、GS2、GS6、GS10)基因表達(dá)上調(diào),而TaMIR2275反義株系則下調(diào)表達(dá)。在鹽分脅迫下,對(duì)保護(hù)酶(SOD、POD、CAT)有關(guān)基因及ABA受體(PYL/PYR)相關(guān)基因和介導(dǎo)ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的SnRK2家族基因表達(dá)水平分析研究,與野生株系比較,TaMIR2275正義表達(dá)株系的保護(hù)酶相關(guān)基因(SOD1、POD1.2、POD1.7、POD9、CAT、CAT1.1、CAT3)及ABA受體(PYL/PYR)基因和介導(dǎo)ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的SnRK2家族基因的有關(guān)基因PYL1、PYL8、PYR1和SRK1、SRK2A-4、SRK3、SAPK1基因上調(diào)表達(dá),而TaMIR2275反義表達(dá)株系的基因下調(diào)表達(dá)。以上結(jié)果表明,在低氮和鹽分逆境脅迫下,TaMIR2275通過(guò)調(diào)控逆境相關(guān)基因的表達(dá)水平提高了植株對(duì)逆境的抵御能力。
【圖文】：

3 結(jié)果與分析分子 TaMIR2275 分子特征及氮和鹽分脅 TaMIR2275 的初始序列長(zhǎng)度為 265 nt，，經(jīng)過(guò)一些列CCUCCAAUAUCUCG-3′，研究了該小分子 RNA 對(duì)低去除鹽分脅迫的響應(yīng)特點(diǎn)。結(jié)果表明，在低氮處理（的延長(zhǎng)，小分子 TaMIR2275 的表達(dá)水平不斷升高（圖移到豐氮（6mmol/L N）的營(yíng)養(yǎng)液中，小分子 TaMI，其表達(dá)水平逐漸地降低（圖 3-1A）。結(jié)果表明，小答成時(shí)間依賴特征。小分子 TaMIR2275 在鹽分處理與 3-2B。0h 12h 24h 48h 12h 24h 48h0.02mmol/L N 6mmol/L N

平應(yīng)答成時(shí)間依賴特征。小分子 TaMIR2275 在鹽分處理與回如圖 3-2B。圖 3-1A 小麥小分子 TaMIR2275 應(yīng)答低氮的時(shí)間表達(dá)模Fig.3-1AThe tempoal expression pattern of Wheat TaMIR2275 in reTaMTat0h 12h 24h 48h 12h 24h 48h0.02mmol/L N 6mmol/L NNaCl（0.5%）MS0h 12h 24h 48h 12h 24h 48h
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S512.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號(hào)：2689622