本文關(guān)鍵詞：狗牙根低溫高鹽脅迫耐性miRNA挖掘及生理應(yīng)答機(jī)制研究

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【摘要】：我國擁有各類可利用鹽堿地資源5.5億畝,重度鹽堿地3370萬畝,是最大的后備耕地資源。狗牙根(Cynodon dactylon)是具有改良鹽堿土壤潛力的暖季型草被植物,但其生長發(fā)育受到低溫的嚴(yán)重抑制。近年來研究發(fā)現(xiàn),真核生物細(xì)胞中存在的大量非編碼microRNA(miRNA),在基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中處于核心位置。挖掘與脅迫相關(guān)的miRNA及其靶基因有助于全面理解狗牙根植株的抗鹽寒機(jī)制。本次研究以耐寒型狗牙根'WBD 128'為研究材料,設(shè)置對(duì)照,低溫,鹽脅迫,低溫+鹽脅迫四個(gè)處理,探索狗牙根在低溫和鹽脅迫下的生理及分子響應(yīng)機(jī)制,同時(shí)構(gòu)建四個(gè)脅迫處理下的小分子RNA文庫,挖掘耐寒、耐鹽響應(yīng)相關(guān)的狗牙根miRNA。此外,本研究在400mM的高鹽肋迫處理下,探討了一氧化氮(NO)及其抑制劑對(duì)狗牙根耐鹽性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),低溫和高鹽單一脅迫均能夠抑制狗牙根的正常生長、導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生滲透脅迫和氧化脅迫、損傷細(xì)胞膜穩(wěn)定性、造成其光合系統(tǒng)Ⅱ的非正常運(yùn)行。低溫高鹽雙重脅迫對(duì)狗牙根產(chǎn)生更嚴(yán)重的損傷,并進(jìn)一步降低耐脅迫的能力。此外,研究發(fā)現(xiàn)外源施加NO能明顯提高狗牙根的耐鹽性,具體體現(xiàn)在NO處理的狗牙根其細(xì)胞膜穩(wěn)定性、光合作用能力、離子平衡等指標(biāo)相較于對(duì)照和一氧化氮抑制組均表現(xiàn)出明顯的穩(wěn)定性。通過高通量測(cè)序結(jié)合轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),我們發(fā)現(xiàn)狗牙根含有449個(gè)成熟的miRNA,其中包含246個(gè)保守miRNA和203個(gè)新預(yù)測(cè)的潛力miRNA。其次,對(duì)不同脅迫處理下的miRNA進(jìn)行了分析后,研究發(fā)現(xiàn)了 102個(gè)在脅迫情況下發(fā)生差異表達(dá)的成熟miRNA。此外,通過TargetFinder軟件分析,274個(gè)成熟miRNA預(yù)測(cè)到了對(duì)應(yīng)的靶基因。結(jié)果顯示,這些miRNA靶向2200個(gè)基因。通過GO(Gene Ontology)富集分析,發(fā)現(xiàn)靶基因廣泛參與了生物調(diào)控網(wǎng)絡(luò),揭示了 miRNA在體內(nèi)的潛在功能。本研究解析了狗牙根應(yīng)答高鹽、低溫以及高鹽低溫雙重脅迫的生理及分子機(jī)制。本文鑒定的miRNA及其靶基因可結(jié)合分子標(biāo)記輔助育種手段,為培育耐鹽寒狗牙根新品種提供重要指導(dǎo),對(duì)我國鹽堿地的改良具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院武漢植物園
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S688.4

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 魏強(qiáng);梁永宏;李廣林;;植物miRNA的進(jìn)化[J];遺傳;2013年03期

2 王善仙;劉宛;李培軍;吳海燕;;鹽堿土植物改良研究進(jìn)展[J];中國農(nóng)學(xué)通報(bào);2011年24期

3 馬晨;馬履一;劉太祥;左海軍;張博;劉寅;;鹽堿地改良利用技術(shù)研究進(jìn)展[J];世界林業(yè)研究;2010年02期

4 張建鋒;;鹽堿地的生態(tài)修復(fù)研究[J];水土保持研究;2008年04期

5 陳芳,殷勤偉;調(diào)控基因表達(dá)的miRNA[J];科學(xué)通報(bào);2005年13期

6 George P.COBB1,Todd A.ANDERSON;Identification and characterization of new plant microRNAs using EST analysis[J];Cell Research;2005年05期

7 ;Protective effects of nitric oxide on salt stress-induced oxidative damage to wheat (Triticum aestivum L.)leaves[J];Chinese Science Bulletin;2002年08期

8 吳彥奇,楊烈,胥曉剛,鄧斌;種間雜交狗牙根兩品種引種總結(jié)報(bào)告[J];中國草地;1999年06期

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本文編號(hào)：1305691