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MicroRNA156及其SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE(SPL)转录因子在植物生长发育上的功能已得到广泛研究。本文运用三个拟南芥转基因材料,miR156过表达突变体Pro35S:MIR156、沉默突变体Pro35S:MIM156和SPL9(SPLs成员之一)过表达突变体ProSPL9:rSPL9研究miR156/SPLs模式在丁香假单胞菌[Pseudomonas syringae pv.tomato(Pst)DC3000]侵染过程中的免疫机制。研究结果如下:1.miR156/SPL9调控拟南芥体内活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)积累。在1周龄仔苗和5周龄青壮年苗中,与野生型对照Col-0相比,H2O2和O2.-浓度、NADPH氧化酶活性和抗氧化相关基因(GR、CAT、MADR3和MADR6)的mRNA表达水平及抗氧化相关酶(SOD、CAT、GR、POD、MADR和DHAR)的酶活在Pro35S:MIR156突变体中显著性下降,而在Pro35S:MIM156和ProSPL9:rSPL9中突变体中显著性上调。2.miR156/SPL9调控水杨酸(Salicylic acid,SA)信号途径。RT-qPCR数据表明,与Col-0相比,SA信号途径标志基因PR(PR1、PR2、PR4和PR5)和NPR(NPR1、NPR3和NPR5)的mRNA在Pro35S:MIR156中显著性下调表达,而在ProSPL9:rSPL9和Pro35S:MIM156中显著性上调表达。3.miR156/SPL9调控植物的免疫应答。注射接菌Pst DC3000后,与野生型相比,Pro35S:MIR156对Pst DC3000更敏感,而ProSPL9:rSPL9和Pro35S:MIM156更抗Pst DC3000。细菌侵染后,PR1和NPR1的转录水平显著上调。然而,这些基因的上调倍数在Pro35S:MIR156中显著低于Col-0,而在ProSPL9:rSPL9和Pro35S:MIM156中则显著高于Col-0。因此,突变体对细菌侵染表现出不同的抗性,与SA信号途径的激活或者抑制有关。4.H2O2消除miR156介导的Pst DC3000敏感性。与mock对照相比,H2O2处理后,Col-0和Pro35S:MIR156突变体的叶片发病症状减轻和细菌含量下降,然而Pro35S:MIR156突变体中仍然有比Col-0更高细菌含量。此外,与mock对照相比,H2O2处理后诱导PR基因上调表达,然而与对照Col-0相比,这种诱导效果在Pro35S:MIR156突变体中受到抑制。这些结果表明H2O2通过激活SA抗病途径消除miR156介导的Pst DC3000敏感性。综上所述,本研究结果表明ROS积累和SA信号途径基因表达在miR156过表达突变体中受到抑制,而在miR156沉默表达及SPL9过表达突变体中受到诱导,因此miR156诱导拟南芥对Pst DC3000易感性,而SPL9则正调控宿主防御细菌侵染。此外,外源性H2O2可以激活SA信号途径从而消除miR156诱导的细菌易感性。总而言之,我们的研究表明miR56/SPL9调控ROS积累和激活SA途径从而参与植物免疫反应,这为研究miR156/SPLs模式的功能提供了新的方向。