鹽脅迫條件下不同耐鹽棉花miRNA差異表達(dá)研究.pdf

1、棉花是比較耐鹽的農(nóng)作物之一，其耐鹽性因品種、生育階段、器官以及土壤鹽分種類等不同而差異較大。鹽脅迫對棉花的傷害主要表現(xiàn)為鹽離子對幼嫩器官或發(fā)育轉(zhuǎn)換時(shí)期的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的傷害，抑制棉苗生長，影響生育進(jìn)程，減少總果節(jié)數(shù)，降低產(chǎn)量，影響品質(zhì)。土壤鹽漬化抑制棉花生長，降低棉花產(chǎn)量與質(zhì)量，因此，研究棉花耐鹽相關(guān)基因的功能具有重要意義。 目前，關(guān)于棉花耐鹽研究主要集中在形態(tài)學(xué)、生理生化水平上，而棉花耐鹽性與miRNA的關(guān)系還未見報(bào)道。本實(shí)

2、驗(yàn)以棉花耐鹽品系山農(nóng)91-11、鹽敏感品種魯棉6號為研究材料，運(yùn)用miRNA芯片技術(shù)檢測了miRNA在兩個(gè)品種之間、兩種處理之間的差異表達(dá)情況。為了驗(yàn)證芯片結(jié)果的可靠性，采用Northernblot的方法對所得到的脅迫誘導(dǎo)miRNA在鹽處理下誘導(dǎo)表達(dá)進(jìn)行了檢測，主要試驗(yàn)結(jié)果如下： 1.提取并純化總RNA，分離miRNA，分別利用CU-cy3和CU-cy5標(biāo)記鹽脅迫和正常條件下耐鹽棉花品系山農(nóng)91-11和鹽敏感品種魯棉6號的miR

3、NAs，與含有426個(gè)探針的miRNA芯片雜交，雜交結(jié)果顯示芯片檢測比較穩(wěn)定，片內(nèi)重復(fù)點(diǎn)重復(fù)性好、信號均一，無影響數(shù)據(jù)的污染，漏點(diǎn)率不超過3‰，片間校正系數(shù)穩(wěn)定，芯片質(zhì)量良好。 2.SAM軟件分析結(jié)果表明：鹽脅迫條件下與非脅迫相比較，耐鹽棉花品系山農(nóng)91-11有17個(gè)miRNAs表達(dá)差異顯著，其中有1個(gè)miRNA表達(dá)量顯著上調(diào)，該miRNA是預(yù)測的，功能未知；16個(gè)miRNAs表達(dá)量顯著下調(diào)，功能已知的miRNAs分別是osa-

4、miR156k、ath-miR159a、osa-miR159a、osa-miR159c、osa-miR159d、osa-miR159f、osa-miR160e、osa-miR166k、osa-miR166m、osa-miR169f。 3.比較魯棉6號鹽脅迫處理與非脅迫的miRNAs表達(dá)情況發(fā)現(xiàn)，有18個(gè)miRNAs表達(dá)差異顯著，鹽脅迫條件下比非脅迫條件下有3個(gè)miRNAs表達(dá)量顯著上調(diào)，其中功能已知的是miR529、miR160

5、h；15個(gè)miRNAs表達(dá)量顯著下調(diào)，其中功能已知的分別是ath-miR159a、osa-miR159a、ath-miR159b、ath-miR159c、osa-miR159c、osa-miR159d、osa-miR159e、osa-miR159f、ath-miR167a、ptc-miR169x、osa-miR399i。 4.在正常條件下，比較山農(nóng)91-11和魯棉6號的miRNAs表達(dá)情況發(fā)現(xiàn)，有14個(gè)miRNAs表達(dá)差異顯著，

6、其中山農(nóng)91-11比種魯棉6號表達(dá)量顯著上調(diào)的miRNAs有3個(gè)，它們分別是ath-miR160a、osa-miR535、ath-miR827；11個(gè)miRNAs顯著下調(diào)，其中功能已知的僅有ath-miR159a。 5.在鹽脅迫條件下，比較山農(nóng)91-11和魯棉6號的miRNAs表達(dá)情況發(fā)現(xiàn)，有27個(gè)miRNAs表達(dá)差異顯著，其中山農(nóng)91-11比魯棉6號表達(dá)量顯著上調(diào)的miRNAs有11個(gè)，其中功能已知的10個(gè)分別屬于miR156

7、、miR164、miR167、miR397和miR399家族；16個(gè)miRNAs顯著下調(diào)，其中功能已知的2個(gè)屬于miR156、miR172家族。 6.選取在耐鹽品種和鹽敏感品種表達(dá)差異顯著的miR156、miR159、miR167、miR169、miR399共5個(gè)miRNAs進(jìn)行驗(yàn)證，Northernblot分析表明：miR156，miR169，miR167，miR399，miR159的表達(dá)情況與芯片結(jié)果完全一致，證實(shí)芯片結(jié)果可