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母体细胞对胚胎、胚乳和种子的正常发育起着至关重要的作用。母体效应基因的获得及确定需同时结合表型观察和遗传分析,导致目前已确定的母体效应基因非常少。microRNA可以通过剪切与其碱基互补配对的靶基因的mRNA行使转录后调控作用。我们使用CRISPR/Cas9基因编辑技术完全敲除了拟南芥MIR167基因家族的四个成员:MIR167A,MIR167B,MIR167C和MIR167D。前人研究表明miR167靶基因为ARF6和ARF8,我们发现mir167a突变体在花药开裂,胚珠发育和种子形成过程均存在缺陷,该表型与过量表达ARF6和ARF8的转基因植株的缺陷非常相似。将野生型植株的花粉授予到mir167a突变体的柱头将形成干瘪皱缩的种子,种子内的胚胎发育出现明显缺陷。围绕胚胎发育缺陷,我们展开遗传分析并发现当种皮的基因型为mir167a+/+和mir167a+/-时,不论胚胎及胚乳的基因型是何种组成(即便胚胎的基因组成是mir167a-/-,胚乳的基因组成是mir167a-/-/-),胚胎及种子均可正常发育;当种皮的基因型为mir167a-/-时,胚胎发育便会出现明显缺陷,无法形成正常种子。这些实验数据显示MIR167A在母体组织(种皮)的表达对于胚胎的正常发育是必需的,证明MIR167A是作为一个母体效应基因参与胚胎及种子发育。mir167a突变体的发现为研究miRNAs和生长素在母体影响中的作用提供了一个很好的遗传材料。此外,我们发现mir167a突变体开花明显晚于野生型(WT)植物,该表型在ARF过表达株系中没有观察到。ARF6和ARF8基因的突变可以有效地回复mir167a的生殖发育缺陷,说明在控制生殖发育方面,ARF6和ARF8是miR167调控的主要下游基因。与mir167a突变体不同的是,mir167bcd三突变体并没有展示出显著的发育缺陷。然而,mir167bcd三突变可以明显增强mir167a单突变在胚珠发育和种子形成过程的缺陷,表明MIR167家族四个成员之间存在一定的功能冗余。由此,该研究清晰地阐明了MIR167家族各成员间冗余且特异的功能,证明MIR167A是作为一个母体效应基因参与拟南芥胚胎和种子发育。