【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在植物耐鹽過程中發(fā)揮著重要的作用,因此,鑒定玉米中鹽脅迫響應的mi RNA及其靶基因,闡明兩者之間互作參與的鹽脅迫響應的生理基礎,將為玉米鹽脅迫適應性遺傳品質(zhì)改良奠定理論基礎。本研究以玉米耐鹽自交系LH196為材料,運用小RNA深度測序及降解組測序技術,聯(lián)合生物信息學預測技術,發(fā)現(xiàn)了玉米中一系列參與鹽脅迫響應的mi RNA及其靶基因,并在擬南芥中進行過表達zma-mi R164a和靶標模擬實驗,來探索zma-mi R164a及其靶基因在玉米鹽脅迫下的調(diào)控作用。主要結果如下:1.與空白對照相比,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、側根增多、根部變細、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測序和降解組分析,總共有1040個已知的mi RNA從LC/LS/RC/RS這四個庫中被鑒定出來。其中從玉米葉片中鑒定出762個,從根中鑒定出726個。有448個mi RNA同時存在于葉片和根中。這四個庫所共有的448個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,從這4個小RNA庫中共鑒定出了37個新的鹽脅迫響應mi RNAs。3.從表達差異顯著的新的鹽脅迫響應的mi RNAs中鑒定出2個玉米鹽脅迫響應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方法對玉米葉片或根部的8個新的鹽脅迫響應mi RNA(mir-29、mir-36、mir-205、mir-250、mir-316、mir-330、mir-17和mir-189)的靶基因進行相對表達量檢測。其中有許多預測的靶基因在玉米鹽脅迫下與mi RNA的表達變化呈負相關,符合mi RNA的作用機理。5.發(fā)現(xiàn)了4個在鹽脅迫的玉米葉片或根部下調(diào)表達的新mi RNA(mir-205,mir-250、mir-330、mir-17),調(diào)控其部分靶基因上調(diào)表達,這些靶基因中有些屬于轉錄因子,有些是各類蛋白酶或激酶,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,這些可能是玉米自交系LH196耐鹽的原因。6.提出了4個未知玉米mi RNA在響應鹽脅迫時可能存在的內(nèi)在調(diào)控途徑。7.利用zma-mi R164a過表達及靶標模擬,結合擬南芥鹽脅迫表型,提出了玉米mi R164在響應鹽脅迫時可能存在的內(nèi)在調(diào)控途徑:鹽脅迫下,zma-mi R164下調(diào)表達,促使其靶基因GRMZM2G114850(NAC轉錄因子家族蛋白,NAM、ATAF、CUC)和GRMZM2G008819(電子載體)都表現(xiàn)出了顯著的表達上調(diào)。NAC轉錄因子通過調(diào)控下游基因的表達模式來響應鹽漬脅迫。
【學位授予單位】：南通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S513;Q943.2

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