【摘要】：近年來,小分子RNA成為研究熱點,其調控植物生長發(fā)育及逆境適應能力的研究已經出現(xiàn)了大量報道。關于植物miRNA應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,會通過調節(jié)miRNA的表達譜以應答這些逆境脅迫,這些受逆境誘導的miRNA可能與植物的抗逆性有關。本研究在前期實驗室工作的基礎上,對小麥miRNA家族成員中的小分子TaMIR2275抵御低氮能力和耐鹽特征進行了研究,主要研究結果如下:1.本研究的小分子TaMIR2275來源于目前已發(fā)布在國際miRNAs網站,TaMIR2275初始序列長度為265nt,成熟區(qū)位于223nt至245nt,長度為22nt,成熟序列為UUUGGUUUCCUCCAAUAUCUCG。對小分子TaMIR2275在低氮和鹽分脅迫下表達的時間模式進行研究,在低氮和鹽分以及恢復處理中,TaMIR2275的表達水平呈現(xiàn)先升高后降低的特征,結果表明,TaMIR2275對氮素和鹽分逆境應答成時間依賴特征。2.以野生型小麥品種石新828為材料,提取總RNA,反轉錄得到cDNA,克隆了TaMIR2275基因,并構建了TaMIR2275的正、反義植物表達載體pCAMBIA3301+TaMIR2275sen和pCAMBIA3301+TaMIR2275anti。采用農桿菌介導的遺傳轉化法獲得了TaMIR2275的正義轉基因株系3株,反義轉基因株系7株。并且采用PCR技術擴增雙元表達載體上的CaMV35s啟動子區(qū)序列,利用除草劑涂抹葉片方法,對遺傳轉化煙草植株進行了驗證,結果表明,TaMIR2275基因成功在轉基因株系中表達。3.在植株形態(tài)結構方面,在氮素和鹽分脅迫下,以野生型(WT)為對照,供試TaMIR2275正義株系生長勢較好,主要表現(xiàn)在一下幾點:株型較大、根系發(fā)達、葉面積大、葉片黃化程度低(低氮)、葉位多等,而TaMIR2275反義株系生長勢過弱,形態(tài)結構方面也表現(xiàn)出對逆境適應性差。結果表明,TaMIR2275在低氮和鹽分逆境下,能通過調控植物的形態(tài)結構的變化來抵抗或適應逆境,如以根系發(fā)達和增加葉片面積來對低氮和鹽分做出一定的抵御及適應。4.在植株代謝生理方面,以野生型(WT)煙草植株為對照,在低氮和鹽分脅迫下,供試TaMIR2275正義株系干鮮物質重、葉綠素和可溶性糖含量、保護酶活性等顯著升高,而TaMIR2275反義株系的相關生理指標則較野生株系水平低。另外,在鹽分脅迫下,TaMIR2275轉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。以上結果說明,TaMIR2275通過調節(jié)植株的代謝生理變化,來提高對低氮和鹽分逆境的抵抗能力,例如保護酶SOD、POD、CAT活性的提高,減輕了活性氧對膜脂的攻擊,防止膜的損傷,提高植物的抗逆能力。5.在逆境相關基因表達方面,在低氮脅迫下,TaMIR2275正義株系的硝酸鹽轉運蛋白基因(NRT)、亞硝酸還原酶基因(NIR)和谷氨酰胺合成酶基因(GS)的表達水平發(fā)生了明顯變化,主要表現(xiàn)在:硝酸鹽轉運蛋白基因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)基因表達上調,而TaMIR2275反義株系則下調表達。在鹽分脅迫下,對保護酶(SOD、POD、CAT)有關基因及ABA受體(PYL/PYR)相關基因和介導ABA信號轉導的SnRK2家族基因表達水平分析研究,與野生株系比較,TaMIR2275正義表達株系的保護酶相關基因(SOD1、POD1.2、POD1.7、POD9、CAT、CAT1.1、CAT3)及ABA受體(PYL/PYR)基因和介導ABA信號轉導的SnRK2家族基因的有關基因PYL1、PYL8、PYR1和SRK1、SRK2A-4、SRK3、SAPK1基因上調表達,而TaMIR2275反義表達株系的基因下調表達。以上結果表明,在低氮和鹽分逆境脅迫下,TaMIR2275通過調控逆境相關基因的表達水平提高了植株對逆境的抵御能力。
【圖文】：

3 結果與分析分子 TaMIR2275 分子特征及氮和鹽分脅 TaMIR2275 的初始序列長度為 265 nt，，經過一些列CCUCCAAUAUCUCG-3′，研究了該小分子 RNA 對低去除鹽分脅迫的響應特點。結果表明，在低氮處理（的延長，小分子 TaMIR2275 的表達水平不斷升高（圖移到豐氮（6mmol/L N）的營養(yǎng)液中，小分子 TaMI，其表達水平逐漸地降低（圖 3-1A）。結果表明，小答成時間依賴特征。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

平應答成時間依賴特征。小分子 TaMIR2275 在鹽分處理與回如圖 3-2B。圖 3-1A 小麥小分子 TaMIR2275 應答低氮的時間表達模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
【學位授予單位】：河北農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S512.1

【參考文獻】

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本文編號：2689622