水稻miR528調(diào)控鹽脅迫應(yīng)答功能的初步研究.pdf

1、鹽害嚴(yán)重影響水稻等農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量。因此，挖掘植物應(yīng)答鹽脅迫重要基因并弄清由其介導(dǎo)的植物響應(yīng)鹽脅迫內(nèi)在機(jī)制具有重要意義。大量研究發(fā)現(xiàn)，miRNA在植物應(yīng)答外界逆境脅迫過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。前期發(fā)現(xiàn)，miR528能調(diào)控水稻對(duì)砷的耐受性，但其是否參與水稻應(yīng)答鹽脅迫過(guò)程尚不清楚。因此，在已獲得miR528過(guò)表達(dá)與抑制表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系以及miR528啟動(dòng)子融合GUS轉(zhuǎn)基因植株基礎(chǔ)上，本文初步闡明了miR528在水稻應(yīng)答鹽脅迫中的作用。具體結(jié)

2、果如下:
　　1.與野生型日本晴(WT)及抑制表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系相比，miR528過(guò)表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系對(duì)120mMNaCl鹽脅迫更加敏感，表現(xiàn)為在脅迫下，其根系的相對(duì)伸長(zhǎng)量受到嚴(yán)重抑制，葉綠素和可溶性蛋白含量降低，葉片中MDA和脯氨酸含量顯著升高，根系和葉片中各抗氧化酶活性出現(xiàn)不同程度的波動(dòng)變化等。
　　2.鹽脅迫下，各供試水稻葉片中脯氨酸含量升高，而谷氨酸和鳥(niǎo)氨酸含量卻顯著下降。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，在鹽脅迫處理6d后過(guò)表達(dá)株系中脯氨酸

3、合成途徑的關(guān)鍵基因(OsP5CS、OsOAT)的表達(dá)量顯著低于WT和抑制表達(dá)株系;但是調(diào)控脯氨酸降解的OsProDH基因在各株系葉片中的表達(dá)量都受到了抑制。
　　3.對(duì)各供試材料的根系、莖干、葉片進(jìn)行GUS組織化學(xué)染色，發(fā)現(xiàn)各個(gè)組織的染色程度隨著鹽脅迫處理時(shí)間增加而降低。另外，GUS酶活性及GUS基因表達(dá)量也呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，表明在脅迫處理后miR528的表達(dá)活性有所下降。
　　4.對(duì)7個(gè)已知的水稻鹽耐性相關(guān)基因進(jìn)行表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)

4、，各供試材料中OsDHODH1和OsCOIN在鹽處理后表達(dá)量均明顯增加，但其在過(guò)表達(dá)株系中的表達(dá)量要低于WT和抑制表達(dá)株系。另外，OsCDPK和OsMYB91基因，在過(guò)表達(dá)株系中被下調(diào)表達(dá)而在WT和抑制表達(dá)株系卻被顯著上調(diào)表達(dá)。
　　綜上，推測(cè)在鹽脅迫下，miR528被過(guò)量表達(dá)后間接影響到了水稻鹽耐性相關(guān)基因的表達(dá)，進(jìn)而通過(guò)下游鹽脅迫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及調(diào)控滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)等的生成而引起水稻對(duì)鹽脅迫的耐性發(fā)生改變。這些結(jié)果可為深入揭示水稻應(yīng)答鹽