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干旱胁迫严重影响作物产量,植物在应对干旱胁迫时通常利用复杂的基因表达调控机制,来提高其对水分缺乏的耐受性。研究表明,miRNAs在植物生长发育和非生物胁迫响应方面发挥着重要的调控作用。miR408在陆生植物中高度保守,其表达受不同环境条件和不同生长发育时期的影响。miR408主要靶向铜相关基因,但其生物学功能目前尚不清楚。为了研究miR408调控干旱胁迫的生物学机制,本研究构建其STTM表达载体,采用转基因技术获得了阳性转基因株系,并对阳性植株进行了表型鉴定,通过q RT-PCR分析miR408与干旱响应相关基因表达变化,探讨miR408在干旱胁迫响应中的作用机理和分子机制。主要研究结果如下:1.构建了miR408抑制表达载体p CAMBIA3301::35S::STTM408,并利用农杆菌介导的方法对水稻进行了遗传转化,获得了相应的转基因阳性株系,T0、T1、T2世代阳性检测表明,目的基因已插入水稻基因组中,并能稳定遗传。这为研究miR408在水稻生长发育和逆境响应中的作用和分子机制提供了基础材料。2.通过对STTM表达载体转基因株系和野生型对照胁迫处理15天后表型和生理生化性状变化分析发现,由于miR408的表达受到抑制,抑制表达转基因株系株高降低,叶绿素含量下降和气生部分相对含水量降低,但是与野生型对照相比,抑制表达转基因株系根长变长,促进种子萌发。说明胁迫处理后STTM表达载体转基因株系的植株耐旱性降低。3.miR408 STTM转基因株系miR408的表达量显著降低,miR408的靶基因和干旱胁迫响应基因POD、SODA1、RD22和b ZIP46表达量也受到抑制。同时发现ABA合成和降解这两个基因表达模式存在差异,ABA合成基因ZEP1表达量受到抑制,ABA降解基因表达量提高。因此miR408可能通过调控其靶基因表达,破坏了植物体内铜稳态,水稻体内铜稳态的破坏不仅影响了相关抗氧化酶基因的表达和活性,还影响了铜稳态和植物胁迫响应激素ABA的相互作用,最终导致水稻生长和对胁迫耐受性受到影响。因此miR408间接调控POD、SODA1、RD22、b ZIP46、ABAOX3和ZEP1的表达来增强水稻抗旱性。总的来说,结果证明zma-miR408参与水稻干旱胁迫响应,在调控植物对干旱胁迫的耐受性方面发挥了重要作用。由于miR408的调控作用使水稻遭受胁迫时的自适应机制发生改变,最终使水稻生长和对胁迫耐受性受到影响。Zma-miR408参与调节植物体内铜稳态,推测其可能结合其他相关miRNAs共同协调调控植物生长和胁迫响应途径。