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microRNA是一类长度为21~23 nt的非编码小分子RNA,对动植物的正常发育有着非常重要的调节作用。microRNA作为调节类的核酸分子,通过识别和负调控靶基因来行使其生物学功能。本实验以粳稻“日本晴”为实验材料,在水稻microRNA中选出10个作为研究对象来研究其功能。这10个水稻microRNA分别为:Os-miR390、Os-miR393、Os-miR394、Os-miR396、Os-miR397、Os-miR398、Os-miR435、Os-miR440、Os-miR441和Os-miR1。其靶基因有参与抗逆的CSD(Cu/Zn Surperoxide dismutase)基因、F-box蛋白、GRF(Growth regulational factor)、转录因子以及一些未知蛋白等等,分别在水稻抗逆胁迫、个体发育、激素应答等过程中有重要功能。本实验试图采用过表达方法获得相关的突变体,进而对突变体表型的分析来揭示其内在的功能。本研究取得的主要研究结果如下:1.成功从水稻基因组克隆并构建了Os-miR398、397、390、440这4个microRNA的过表达载体,并以单子叶植物组成型启动子UbiⅠ来驱动。2.摸索并优化农杆菌转化条件,通过冻融法向水稻基因组转入10个microRNA前体基因。并成功获得了Os-miR398、397、390、394、435、441等的转基因植株。经GUS检测,上述转化植株均呈阳性,表明有外源片段的进入。3.深入分析Os-miR398的功能,发现Os-miR398在水稻各个组织都有表达,幼茎及幼叶中表达量较高,并在mRNA水平,即转录后水平上来负调节其靶基因CSD1和CSD2。对日本晴水稻幼苗进行胁迫处理的结果表明,miR398通过调节其靶基因来响应各种逆境胁迫,从而控制体内的活性氧(ROS)水平,且乙烯处理也会抑制miR398的表达,使CSD1和CSD2的表达量上升。我们成功获得了过表达Os-miR398的转基因水稻株系,发现植株明显黄化,籽粒呈现空瘪状态,对铜胁迫的抗性降低;而转化抗miR398的CSD2基因水稻株系对盐胁迫的抗性增强。表明miR398对水稻的抗逆性具有重要的调控作用,这种调控作用是通过负调节CSD1和CSD2,从而控制体内ROS水平。