水稻微小RNA-miR156調(diào)控葉綠素降解機(jī)制研究.pdf

1、葉綠素是植物重要的光合色素，是光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)。植物綠色器官進(jìn)入到衰老階段后，葉綠素含量不斷降低，光合作用能力也逐漸下降。葉綠素降解與作物產(chǎn)量和品質(zhì)密切相關(guān)，不僅受外界環(huán)境影響，也受植物體內(nèi)本身編碼基因調(diào)控。因此，探索植物葉綠素降解的分子調(diào)控機(jī)制，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)和實(shí)際意義。
　　miR156是一個(gè)高度保守的miRNA，并與及其靶基因在調(diào)控作物產(chǎn)量中發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，煙草和擬南芥中miR156含量與葉綠素含量相關(guān)聯(lián)

2、。因此，我們推測(cè)miR156可能通過(guò)調(diào)控葉綠素代謝來(lái)影響作物產(chǎn)量。為了驗(yàn)證此假設(shè)，我們下調(diào)水稻miR156表達(dá)，分析miR156含量及其靶基因與產(chǎn)量性狀和葉綠素含量的關(guān)聯(lián)性，結(jié)合分子生物學(xué)方法揭示miR156介導(dǎo)的葉綠素降解機(jī)制。結(jié)果如下：
　　1.用mimicry方法構(gòu)建miR156敲除載體，經(jīng)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的愈傷轉(zhuǎn)化，獲得了82個(gè)miR156下調(diào)的轉(zhuǎn)基因水稻株系。
　　2.農(nóng)藝性狀統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：mimicry156水稻分蘗數(shù)減少

3、，葉綠素含量升高，種子飽滿度和結(jié)實(shí)率增加。
　　3.基于葉綠素含量、光合參數(shù)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的滯綠模型分析顯示mimicry156水稻為B型功能型滯綠。
　　4.離體葉片葉綠素降解分析，發(fā)現(xiàn)mimicry156水稻葉片葉綠素降解延遲；qRT-PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)mimicry156水稻中SPL14基因表達(dá)上調(diào)，而葉綠素降解調(diào)控基因NYC1下調(diào)表達(dá)。生物信息學(xué)方法分析發(fā)現(xiàn)，NYC1基因啟動(dòng)子上存在SPL14的結(jié)合位點(diǎn)；進(jìn)一步通過(guò)EM