miR393-TIR1互作对拟南芥盐胁迫耐受性的影响和机理研究

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拟南芥全基因组序列已知,是一种重要的模式植物,也是植物遗传学、分子生物学、发育生物学研究的重要材料。拟南芥中microRNA393是植物中一个保守的miRNA家族,由MIR393a和MIR393b编码,其转录物前体经加工后,形成序列完全相同的成熟miRNA分子,靶基因是生长素受体TIR1和3个F-box家族成员AFB1、AFB2、AFB3。研究证实miR393家族成员参与盐胁迫响应,但其与靶基因的互作是否影响了植株的耐盐性尚未见报道。本工作利用模式植物拟南芥作为研究材料,考察了MIR393及其靶基因TIR1在盐胁迫下的转录调控,研究了miR393-TIR1互作与拟南芥盐胁迫耐受性之间的关系,探索了miR393-TIR1互作影响盐胁迫耐受性机理,以期阐明miR393-TIR1互作在盐胁迫中的作用,为miRNA和耐盐机制的研究提供新的数据和参考,所取得主要研究成果如下:  1、盐胁迫下,野生型拟南芥MIR393基因及TIR1基因表达量上升,其中MIR393b基因及TIR1基因启动子表达量上升。  2、ABA处理下mTIR1过表达株系子叶转绿比例降低,萌发率显著低于野生型及其他株系。盐胁迫下TIR1基因的超量积累提高种子萌发率和萌发速度、降低根伸长受到的抑制作用、提高植株存活率、维持叶绿素含量,进而提高植株的盐胁迫抗性。miR393过表达株系及tir1-1突变体等TIR1受抑株系对盐胁迫更为敏感,萌发率较低、根的伸长明显受抑、植株白化死亡率更高、叶绿素合成受阻、分解加快,相对含量较低。  3、mTIR1过表达株系的脯氨酸含量高于野生型及其它株系。高浓度盐处理下,mTIR1过表达株系脯氨酸和花青素含量上升非常显著,增量最大,而MIR393过表达株系及tir1-1中的脯氨酸含量表现出不同程度的下降。  4、盐胁迫下mTIR1过表达株系SOD活性增强,而MIR393过表达株系和tir1-1突变体中SOD活性下降,丙二醛含量在各株系之间没有显著差异。7个不同盐胁迫响应基因发生不同程度的表达变化。
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