淹水脅迫下microRNA介導(dǎo)的玉米不定根生長及抗氧化機(jī)制研究.pdf

1、以淹水敏感性自交系Mo17 為研究材料，對(duì)淹水脅迫下玉米幼苗的適應(yīng)機(jī)制進(jìn)行研究。本實(shí)驗(yàn)室對(duì)玉米根系淹水脅迫下的microRNA 芯片分析發(fā)現(xiàn)，很多microRNAs的表達(dá)量明顯變化，表明microRNA 在玉米根系響應(yīng)淹水脅迫的形態(tài)、代謝適應(yīng)機(jī)制中起了至關(guān)重要的作用，基于microRNAs的表達(dá)譜和預(yù)測(cè)的靶基因的功能，提出了microRNA 可能介導(dǎo)的三條復(fù)雜的代謝和生理適應(yīng)途徑。其中，zma-miR167 在淹水處理下表達(dá)量上升，通過

2、zma-miR167 作用于可能的靶基因ARF12、ARF17、ARF25，影響了激素動(dòng)態(tài)平衡和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，進(jìn)一步抑制了根系的伸長并促進(jìn)了不定根的形成。
　　 Osa-miR528-like 在淹水脅迫下表達(dá)量下降，預(yù)測(cè)其作用的靶基因SOD和ALDH 可清除厭氧脅迫下產(chǎn)生的活性氧(ROS)和代謝過程中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)乙醛。本研究對(duì)上述microRNA 介導(dǎo)的兩條適應(yīng)途徑進(jìn)行了驗(yàn)證。主要結(jié)果如下：
　　 1.淹水脅迫影響玉米幼

3、苗根系細(xì)胞中IAA的動(dòng)態(tài)平衡。IAA的含量變化誘導(dǎo)zma-miR167的表達(dá)，zma-miR167 通過與AGO1 相互作用，從而負(fù)調(diào)靶基因ARF17的表達(dá)。ARF17 抑制基因GH3的表達(dá)，進(jìn)一步誘導(dǎo)了下游基因ra2的表達(dá)，最終導(dǎo)致不定根的產(chǎn)生。
　　 2.對(duì)預(yù)測(cè)的osa-miR528-like的靶基因SOD的表達(dá)分析，酶活性及同功酶分析結(jié)果表明，淹水脅迫下，玉米幼苗根系中SOD 轉(zhuǎn)錄水平與蛋白水平上升，與osa-miR528