水稻中白葉枯病菌侵染和低氮脅迫應答的miRNAs功能分析.pdf

1、氮素是植物生長發(fā)育必需的礦質元素之一，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中往往為了增加產(chǎn)量而過度施用氮肥，但是過量使用氮肥不僅會加重植物病害的為害，而且會帶來環(huán)境問題。水稻白葉枯病屬于典型高氮病害，過量施用氮肥能加重該病的發(fā)生，低氮脅迫則提高感病品種對白葉枯病的抗性。miRNAs在植物應對各種逆境脅迫中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用，前期的研究表明，水稻在應對白葉枯病菌侵染、低氮脅迫時有63個保守miRNAs，26個新miRNAs具有表達差異，表明這些共調(diào)控miRNAs可

2、能參與了水稻抗Xoo侵染和低氮脅迫的互作調(diào)控過程，但目前對這些共調(diào)控miRNA的功能尚不清楚。本研究分別在水稻中過量表達6個共調(diào)控miRNA，并對轉基因植株的抗病性和氮利用等性狀進行了分析，以便探討這些共調(diào)控miRNAs在水稻應對白葉枯病菌侵染及低氮脅迫中的功能。主要結果如下:
　　1.獲得了6個共調(diào)控miRNAs的轉基因水稻植株。通過構建miRNA過表達雙元表達載體，農(nóng)桿菌介導的轉化方法，潮霉素抗性篩選，成功獲得了6個miRNA

3、過表達轉基因水稻植株，分別為miR230 OX、miR765 OX、miR619 OX、miR693 OX、miR351OX和miR2118bOX。
　　2.低氮脅迫條件下miRNA過表達植株的根均比野生型對照要長。miR351在不同氮素條件下根長度沒有顯著差異，然而miR2118，miR230，miR765在低氮條件下根長大于正常氮素條件，表明miR351、miR2118、miR230、miR765可能通過調(diào)節(jié)水稻根系的生長發(fā)育

4、參與氮素的攝取過程;通過顯微鏡觀察過表達植株根的形態(tài)學變化表明，這些miRNAs參與調(diào)控側根生長，其側根發(fā)達程度大于日本晴。miR619、miR693在低氮脅迫條件下氮含量與野生型相比沒有明顯變化，且不同氮素條件的根長度和側根均無顯著差異，表明miR619、miR693不參與調(diào)控根系生長發(fā)育。
　　3.在正常氮素條件下，miR230，miR765的過量表達水稻植株對Xoo抗性略有增強，但miR619、miR693、miR351和m

5、iR2118b的過量表達水稻植株對Xoo抗性均下降，低氮脅迫下，miR2118過表達植株的抗病性增強減弱，表明這幾個miRNAs都涉及到了水稻抗病性的調(diào)控，而低氮脅迫對不同miRNAs過表達植株的抗病性調(diào)控程度存在差異，共調(diào)控miRNAs在Xoo侵染和低氮脅迫的調(diào)控機制存在著多樣性。
　　本研究分別構建了6個miRNAs的過表達轉基因水稻，并測定了對水稻白葉枯病的抗性，低氮脅迫下的根發(fā)育、植株氮含量等一系列表型，結果表明這些共調(diào)控