水稻microRNA過表達(dá)轉(zhuǎn)化植株的獲得及表型與功能分析.pdf

1、microRNA是一類長度為21～23 nt的非編碼小分子RNA，對動(dòng)植物的正常發(fā)育有著非常重要的調(diào)節(jié)作用。microRNA作為調(diào)節(jié)類的核酸分子，通過識(shí)別和負(fù)調(diào)控靶基因來行使其生物學(xué)功能。本實(shí)驗(yàn)以粳稻“日本晴”為實(shí)驗(yàn)材料，在水稻microRNA中選出10個(gè)作為研究對象來研究其功能。這10個(gè)水稻microRNA分別為：Os-miR390、Os-miR393、Os-miR394、Os-miR396、Os-miR397、Os-miR398、O

2、s-miR435、Os-miR440、Os-miR441和Os-miR1。其靶基因有參與抗逆的CSD(Cu/Zn Surperoxide dismutase)基因、F-box蛋白、GRF(Growth regulational factor)、轉(zhuǎn)錄因子以及一些未知蛋白等等，分別在水稻抗逆脅迫、個(gè)體發(fā)育、激素應(yīng)答等過程中有重要功能。本實(shí)驗(yàn)試圖采用過表達(dá)方法獲得相關(guān)的突變體，進(jìn)而對突變體表型的分析來揭示其內(nèi)在的功能。本研究取得的主要研究結(jié)果

3、如下：
　　 ⑴成功從水稻基因組克隆并構(gòu)建了Os-miR398、397、390、440這4個(gè)microRNA的過表達(dá)載體，并以單子葉植物組成型啟動(dòng)子UbiⅠ來驅(qū)動(dòng)。
　　 ⑵摸索并優(yōu)化農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化條件，通過凍融法向水稻基因組轉(zhuǎn)入10個(gè)microRNA前體基因。并成功獲得了Os-miR398、397、390、394、435、441等的轉(zhuǎn)基因植株。經(jīng)GUS檢測，上述轉(zhuǎn)化植株均呈陽性，表明有外源片段的進(jìn)入。
　　 ⑶深入

4、分析Os-miR398的功能，發(fā)現(xiàn)Os-miR398在水稻各個(gè)組織都有表達(dá)，幼莖及幼葉中表達(dá)量較高，并在mRNA水平，即轉(zhuǎn)錄后水平上來負(fù)調(diào)節(jié)其靶基因CSD1和CSD2。對日本晴水稻幼苗進(jìn)行脅迫處理的結(jié)果表明，miR398通過調(diào)節(jié)其靶基因來響應(yīng)各種逆境脅迫，從而控制體內(nèi)的活性氧(ROS)水平，且乙烯處理也會(huì)抑制miR398的表達(dá)，使CSD1和CSD2的表達(dá)量上升。我們成功獲得了過表達(dá)Os-miR398的轉(zhuǎn)基因水稻株系，發(fā)現(xiàn)植株明顯黃化，籽