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小麦小分子RNA TaMIRs应答盐分胁迫逆境的分子特征研究

作　者: 刘天龙
导　师: 肖凯; 路文静
学　校: 河北农业大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 小麦(Triticum aestivum L.) 小分子RNA(miRNA) 盐分胁迫 表达 功能
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


以通过国际microRNA数据库网站(http://www.mirbase.org/)获得的32个小麦小分子RNA(TaMIRs)为基础,采用半定量RT-PCR技术研究了供试小麦TaMIRs的表达和应答盐分胁迫逆境特征,主要研究结果如下:1、供试小麦TaMIRs的表达水平存在很大差异。在正常生长条件下,依据表达水平可将供试TaMIRs分为4个组别:高表达水平组,包括TaMIR159b、TaMIR1120、TaMIR1122、TaMIR1129、TaMIR1130、TaMIR1134、TaMIR1136和TaMIR1139;中表达水平组,包括TaMIR159a、TaMIR160、TaMIR164、TaMIR167、TaMIR399、TaMIR408、TaMIR444、TaMIR1117、TaMIR1118、TaMIR1119、TaMIR1126、TaMIR1131、TaMIR1132、TaMIR1133和TaMIR1137;低表达水平组,包括TaMIR174、TaMIR1121、TaMIR1127、TaMIR1128和TaMIR1135;表达沉默组,包括TaMIR1123、TaMIR1124、TaMIR1125和TaMIR1138。上述结果表明,供试小麦TaMIRs,通过特定的表达模式,在植株的正常生长和发育过程中发挥着重要作用。2、盐分胁迫下,供试32个小麦TaMIRs中有8个表达较对照呈明显上调。包括TaMIR159a、TaMIR160、TaMIR167、TaMIR174、TaMIR399、TaMIR408、TaMIR1124和TaMIR1133。各应答盐分TaMIR作用的靶基因数量有所不同。TaMIR399未检测到可能作用的靶基因,TaMIR159a、TaMIR160、TaMIR167、TaMIR174、TaMIR408、TaMIR1124和TaMIR1133可能作用的靶基因分别为4、3、2、2、5、7和5个。3、8个应答盐分逆境小麦TaMIRs作用靶基因的生物学功能涉及到多种类别,包括信号感受、蛋白质磷酸化、转录调控、生化初级代谢、逆境防御和响应、激素应答、蛋白质合成、细胞分裂、核酸代谢和和细胞凋亡等。表明应答盐分逆境的小麦TaMIRs介导了植株中的多个盐分逆境应答通路信号的转导。4、以对盐分胁迫逆境产生明显应答的TaMIR1124前体序列为基础,构建了分别将TaMIR1124的正、反义前体序列融合至pCAMBIA3301中的双元表达载体。进一步采用热激法,将构建的两个双元表达载体转化至农杆菌EHA105中。采用农杆菌介导的遗传转化方法,建立了融合正、反义表达TaMIR1124的烟草转基因株系。5、除遗传转化空载体的对照(CK)外,10个正义表达TaMIR1124的转基因株系和9个反义表达TaMIR1124的转基因株系中均特异扩增了目标片段。在盐分胁迫条件下,与CK相比,正、反义表达TaMIR1124的转基因株系植株形态发生改变,大体呈正义表达株系株型增大、反义表达株系株型呈减小的趋势。表明上、下调表达小麦TaMIR1124能调控烟草植株对盐分胁迫逆境的应答和抵御能力。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-9
1 引言  9-13
  1.1 植物 miRNAs 的作用机制  9-12
  1.2 本项研究的目的意义  12-13
2 小麦小分子 RNA(TaMIRs)对盐分胁迫逆境的应答特征研究  13-23
  2.1 材料和方法  13-14
    2.1.1 小麦小RNA分子(TaMIRs)序列信息的获得  13
    2.1.2 植株材料培养和盐分处理  13
    2.1.3 供试小麦TaMIRs在盐分胁迫下的表达特征研究  13-14
    2.1.4 应答盐分胁迫的供试小麦小分子RNA TaMIRs作用靶基因的预测分析  14
  2.2 结果与分析  14-20
    2.2.1 供试小麦TAMIRS 的分子特征  14-15
    2.2.2 供试小麦TAMIRS 对盐分胁迫的应答特征  15-18
    2.2.3 应答盐分胁迫逆境小麦TAMIRS 可能作用靶基因的鉴定  18-20
  2.3 讨论  20-23
3 小麦 miRNA TaMIR1124 的克隆、表达载体构建和烟草遗传转 化研究  23-32
  3.1 材料和方法  23-24
    3.1.1 TaMIR1124 前体序列的克隆  23
    3.1.2 融合TaMIR1124 基因的正、反义表达双元表达载体构建  23-24
    3.1.3 TaMIR1124 正、反义表达载体的农杆菌遗传转化  24
  3.2 结果分析  24-30
    3.2.1 小麦miRNA TaMIR1124 前体的克隆  24-25
    3.2.2 融合小麦miRNA TaMIR1124 正、反义序列双元表达载体的构建  25-27
    3.2.3 遗传转化TaMIR1124 正、反义表达的烟草转基因系建立  27-29
    3.2.4 正、反义表达TaMIR1124 对烟草应答盐分胁迫特征的影响  29-30
  3.3 讨论  30-32
4、结论  32-33
参考文献  33-37
作者简历  37-38
在读期间发表论文情况  38-39
致谢  39-40

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 麦 > 小麦
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