osa-miR1848参与调节油菜素类固醇合成并调控水稻发育和耐逆境胁迫的研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:HOHOHO66
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
microRNA(miRNA)是真核生物体内一类20~24 nt的非编码RNA,它通过调节靶基因的表达参与植物多种表型的调控,是植物生长发育过程中的关键调节因素之一。osa-miR1848是从水稻灌浆期的稻穗巾分离并鉴定的一个新的miRNA,在其它物种中还未发现有与之同源的miRNA。本研究以粳稻中花11(ZH11)为材料,采用基因工程、分子生物学、细胞生物学、生理生化等多个研究手段,对osa-miR1848在水稻生长发育和逆境胁迫中的生物学功能进行了详细的研究,主要获得了以下研究结果:  1、甾体合成途径中的OsCYP51G3基因是osa-miR1848的靶基因。预测osa-miR1848的候选靶基因有7个,定量PCR的结果表明OsCYP51G3在超表达osa-miR1848的转基因水稻中的表达稳定显著下降。5RACE实验在OsCYP51G3mRNA预测的osa-miR1848识别位点下游47 nt处检测到断裂产物,因此确定OsCYP51G3为靶基因。生物信息学预测OsCYP51G3是一个甾体合成相关基因,与油菜素类固醇(BRs)等甾体合成有关。  2、osa-miR1848及其靶基因的表达呈现高度负相关。定量PCR结果表明,osa-miR1848主要在根、茎和穗中表达,其中茎和穗中的表达水平较高,在叶片中表达较低;与之相反,OsCYP51G3则主要在营养生长期的水稻叶片中表达,在根、茎和穗中的表达相对较低。深入研究发现,两者在水稻体内的时空表达模式、盐胁迫响应、昼夜表达节律中都呈现一定程度的负相关。  3、超表达osa-miR1848植株表现BRs缺陷的表型。osa-miR1848-ox植株呈现出BRs突变体的明显特征。主要有植株显著变矮,叶片深绿,叶夹角变小,花粉育性降低,结实率下降,同时种子变短变宽。外施油菜素内酯能部分互补这些性状。扫描电子显微镜观察发现其细胞长度变短可能是造成植株矮化、种子变短的主要原因。检测发现osa-miR1848-ox植株BRs合成途径中的部分物质含量降低。  4、超表达osa-miR1848植株对干旱、盐、低温及蚜虫和叶鞘腐败病的抗性显著降低。生理实验结果表明osa-miR1848-ox植株的游离脯氨酸含量显著降低,对丙二醛的清除能力显著下降,细胞质膜透性增加,这些可能导致osa-miR1848-ox对逆境的抗性下降。  综上所述,我们得出如下结论:osa-miR1848通过调控甾体合成途径中的OsCYP51G3的表达,调节了水稻体内包括BRs等甾体的合成,从而影响了水稻的生长发育和对逆境的胁迫响应,导致了osa-miR1848-ox植株的一系列表型。
其他文献
学位
微电网是分布式能源的一种组网形式,其中电力电子功率变换器充当着重要的角色。本文首先介绍了微电网的定义及结构,并根据微电网的运行特点对微电网中并网变流器的控制提出了各
本文通过对荣华二采区10
目的:探讨双向调控时钟基因Bmal1(brain and muscle arnt-like1)对鼻咽癌CNE1裸鼠移植瘤生长的影响及与放疗敏感性的关系.方法:采用慢病毒感染方法,构建Bmal1基因CNE1OE(过表
学位
LED作为新一代照明光源,其优点是光效高,寿命长,响应快,环保等,这种光源已开始在多个领域取代传统光源,对环境保护和抑制温室效应具有重要意义。  本文介绍了LED的发展历程及其特
学位
学位
压电执行器越来越广泛地应用在了纳米定位技术当中,然而它的非线性却影响了它的使用。虽然通过控制方法可以在一定程度上减小由非线性引起的误差,但是大多控制方法都有多个参数需要确定,这给压电的应用带来了不便。本篇论文正是以压电执行器为背景,以PID控制器为前提,来研究控制器的优化设计方法。本文的主线是压电建模——PID优化——结果分析。在建模时,分别研究了压电执行器的静态以及动态建模方法,并以PPA80L
随着凭祥市经济水平的不断发展,配电网存在的若干问题逐步显现出来,对供电可靠性造成了严峻的挑战,为了进一步增强配电网的供电可靠性,加强对配电网的监控力度,本文对凭祥市配网自动化系统的建设方案进行了研究。首先,对凭祥市配网自动化系统的现状和规划目标进行了研究,为配网自动化系统的设计方案奠定了基础。其次,对凭祥市配网自动化系统的建设方案进行了研究,主要包括主站建设、通信网络建设和终端建设,按照凭祥市配网
学位