miR399調(diào)控大豆磷平衡及開(kāi)花的初步研究.pdf

1、MicroRNA（miRNA）是一類(lèi)非編碼小分子RNA，miRNA對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育以及適應(yīng)生物和非生物脅迫起十分重要的作用。近年來(lái)越來(lái)越多證據(jù)表明：在植物適應(yīng)養(yǎng)分脅迫方面，miRNA同樣起重要作用。磷是植物生長(zhǎng)發(fā)育必不可少的大量營(yíng)養(yǎng)元素，miRNA調(diào)節(jié)擬南芥和水稻適應(yīng)低磷的相關(guān)機(jī)制已部分被揭示，但目前對(duì)大豆磷養(yǎng)分相關(guān)miRNA的功能的了解還很有限。本研究以過(guò)表達(dá)MIR399e和MIR399g的大豆和擬南芥為材料，研究了miR399在調(diào)控

2、大豆磷營(yíng)養(yǎng)平衡中的作用和對(duì)開(kāi)花的影響。主要結(jié)果如下：
　?。?）大豆miR399是保守的磷響應(yīng)miRNA，其表達(dá)明顯受低磷誘導(dǎo)；其靶基因GmPHO2-1的表達(dá)水平與miR399負(fù)相關(guān)，且低磷抑制GmPHO2-1的表達(dá)。
　　（2）GmIPS1是低磷響應(yīng)相關(guān)非編碼RNA基因，其表達(dá)水平在高氮條件下顯著受短期（7天）低磷誘導(dǎo)，而在低氮條件下，低磷處理卻不誘導(dǎo)其表達(dá)。但在高氮及低氮條件下，長(zhǎng)期（40天）低磷處理均誘導(dǎo)IPS1表達(dá)。

3、
　?。?）GmMIR399e和GmMIR399g啟動(dòng)子主要在轉(zhuǎn)基因擬南芥的葉、花柄、果柄的維管組織中活動(dòng)，在根中也有活性；其活性明顯受低磷誘導(dǎo)。在轉(zhuǎn)基因大豆中GmMIR399e和GmMIR399g啟動(dòng)子主要在葉部維管組織和根部成熟區(qū)活動(dòng)。
　?。?）過(guò)表達(dá)大豆MIR399g導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因擬南芥地上部生物量減少，可溶性磷濃度增加，植株出現(xiàn)磷中毒表型，葉片邊緣焦黃壞死。
　?。?）高氮水平下，過(guò)表達(dá)MIR399e和MIR39

4、9g轉(zhuǎn)基因大豆總根長(zhǎng)和根表面積均增加。在高磷高氮和低磷高氮條件下，過(guò)表達(dá)大豆MIR399e或MIR399g增加大豆生物量；而在低磷低氮條件下，OE-MIR399g-1的鮮重比野生型高71.9％，OE-MIR399e株系與野生型差異不明顯。
　?。?）高磷高氮營(yíng)養(yǎng)條件下，過(guò)表達(dá)MIR399e轉(zhuǎn)基因大豆總磷和總氮含量增加，而在其他三種養(yǎng)分條件下與野生型沒(méi)有差異。在所有氮磷養(yǎng)分條件下，OE-MIR399g-1總磷含量和總氮含量均比野生型

5、高。
　　（7）高磷水平下，過(guò)表達(dá)MIR399e轉(zhuǎn)基因大豆株系老葉中的可溶性磷高于野生型，而且低氮高磷處理下可溶性磷比高氮高磷積累得更多。
　　（8）過(guò)表達(dá)MIR399e/g在葉部抑制GmPHO2-1的表達(dá)水平，對(duì)GmIPS1表達(dá)量沒(méi)有影響。在接種根瘤菌后40天根瘤中，過(guò)表達(dá)MIR399e/g沒(méi)有影響GmPHO2-1、GmIPS1、GmPT5的表達(dá)水平，表明葉部和根瘤磷營(yíng)養(yǎng)平衡機(jī)制存在差異。
　　（9）與野生型相比，高