小麥miRNAs表達(dá)特征及其部分成員和作用靶基因遺傳轉(zhuǎn)化.pdf

1、微小分子RNA（miRNAs）通過(guò)序列反向互補(bǔ)方式與其作用靶基因結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄后和翻譯水平上對(duì)其作用靶基因進(jìn)行調(diào)控。本項(xiàng)研究以38個(gè)小麥miRNAs為基礎(chǔ)，較系統(tǒng)地研究了供試小麥miRNAs(TaMIRs)在豐、缺氮和干旱條件下的表達(dá)特征，鑒定了對(duì)低氮和干旱逆境應(yīng)答的TaMIRs及其可能作用的靶基因。采用DNA重組和基因遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)，建立了應(yīng)答低氮TaMIR1129的正、反義表達(dá)轉(zhuǎn)基因煙草植株，對(duì)其介導(dǎo)植株抵御低氮脅迫的能力進(jìn)行了驗(yàn)證。此

2、外，構(gòu)建了對(duì)低氮應(yīng)答的TaMIR1118可能作用靶基因鈣調(diào)素TaCaM2-2和TaCaM2-3雙元表達(dá)載體，建立了遺傳轉(zhuǎn)化上述靶基因的轉(zhuǎn)基因煙草植株。主要研究結(jié)果如下。
　　1.供試38個(gè)TaMIRs中，有7個(gè)成員(TaMIR156、TaMIR399、TaMIR444、TaMIR1118、TaMIR1129、TaMIR1133和TaMIR1136)對(duì)低氮逆境產(chǎn)生明顯應(yīng)答，TaMIR399和TaMIR1133呈下調(diào)表達(dá)，其他成員呈上

3、調(diào)表達(dá);有7個(gè)成員(TaMIR156、TaMIR408、TaMIR1119、TaMIR1129、TaMIR1133、TaMIR1136和TaMIR1139)對(duì)干旱逆境明顯應(yīng)答，TaMIR1136呈上調(diào)表達(dá)，其他成員呈下調(diào)表達(dá)。
　　2.對(duì)低氮和干旱逆境呈明顯應(yīng)答的TaMIRs具有數(shù)目不等的可能作用靶基因。上述靶基因在生物學(xué)功能上歸屬于信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、RNA代謝、初生代謝、次生代謝、運(yùn)輸、發(fā)育和防御反應(yīng)等類別。
　　3.采

4、用RT-PCR技術(shù)克隆了對(duì)低氮逆境呈明顯應(yīng)答的TaMIR1129初始序列，采用DNA重組技術(shù)，構(gòu)建了正、反義表達(dá)TaMIR1129的雙元表達(dá)載體，利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)，建立了上、下調(diào)表達(dá)TaMIR1129的轉(zhuǎn)基因煙草植株。
　　4.以典型上、下調(diào)表達(dá)TaMIR1129的轉(zhuǎn)基因煙草株系和野生型(CK)植株為材料，對(duì)該TaMIR介導(dǎo)植株應(yīng)答外界氮素供應(yīng)的特征進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，豐氮條件下，上、下調(diào)表達(dá)TaMIR1129的轉(zhuǎn)基

5、因株系植株形態(tài)、單株干鮮重與CK相比均無(wú)明顯變化。低氮條件下，與CK相比，上調(diào)表達(dá)TaMIR1129煙草植株抵御低氮脅迫的能力顯著增強(qiáng)，表現(xiàn)為與CK相比，植株形態(tài)增大，單株干物重顯著增加;下調(diào)表達(dá)TaMIR1129煙草植株形態(tài)學(xué)性狀與CK相比則無(wú)明顯差異。表明TaMIR1129在小麥及其他作物基因型（品種）耐低氮能力評(píng)價(jià)和氮高效種質(zhì)創(chuàng)制中具有重要應(yīng)用前景。
　　5.TaMIR1118靶基因TaCaM2-2和TaCaM2-3對(duì)低氮逆