氮素是植物生长发育必需的矿质元素之一,农业生产中往往为了增加产量而过度施用氮肥,但是过量使用氮肥不仅会加重植物病害的为害,而且会带来环境问题。水稻白叶枯病属于典型高氮病害,过量施用氮肥能加重该病的发生,低氮胁迫则提高感病品种对白叶枯病的抗性。mi RNAs在植物应对各种逆境胁迫中发挥着重要的调控作用,前期的研究表明,水稻在应对白叶枯病菌侵染、低氮胁迫时有63个保守mi RNAs,26个新mi RNAs具有表达差异,表明这些共调控mi RNAs可能参与了水稻抗Xoo侵染和低氮胁迫的互作调控过程,但目前对这些共调控mi RNA的功能尚不清楚。本研究分别在水稻中过量表达6个共调控mi RNA,并对转基因植株的抗病性和氮利用等性状进行了分析,以便探讨这些共调控mi RNAs在水稻应对白叶枯病菌侵染及低氮胁迫中的功能。主要结果如下:1.获得了6个共调控mi RNAs的转基因水稻植株。通过构建mi RNA过表达双元表达载体,农杆菌介导的转化方法,潮霉素抗性筛选,成功获得了6个mi RNA过表达转基因水稻植株,分别为mi R230 OX、mi R765 OX、mi R619 OX、mi R693 OX、mi R351 OX和mi R2118b OX。2.低氮胁迫条件下mi RNA过表达植株的根均比野生型对照要长。mi R351在不同氮素条件下根长度没有显著差异,然而mi R2118,mi R230,mi R765在低氮条件下根长大于正常氮素条件,表明mi R351、mi R2118、mi R230、mi R765可能通过调节水稻根系的生长发育参与氮素的摄取过程;通过显微镜观察过表达植株根的形态学变化表明,这些mi RNAs参与调控侧根生长,其侧根发达程度大于日本晴。mi R619、mi R693在低氮胁迫条件下氮含量与野生型相比没有明显变化,且不同氮素条件的根长度和侧根均无显著差异,表明mi R619、mi R693不参与调控根系生长发育。3.在正常氮素条件下,mi R230,mi R765的过量表达水稻植株对Xoo抗性略有增强,但mi R619、mi R693、mi R351和mi R2118b的过量表达水稻植株对Xoo抗性均下降,低氮胁迫下,mi R2118过表达植株的抗病性增强减弱,表明这几个mi RNAs都涉及到了水稻抗病性的调控,而低氮胁迫对不同mi RNAs过表达植株的抗病性调控程度存在差异,共调控mi RNAs在Xoo侵染和低氮胁迫的调控机制存在着多样性。本研究分别构建了6个mi RNAs的过表达转基因水稻,并测定了对水稻白叶枯病的抗性,低氮胁迫下的根发育、植株氮含量等一系列表型,结果表明这些共调控mi RNAs参与了水稻应对低氮胁迫和水稻白叶枯病菌侵染,为进一步解析水稻白叶枯病菌侵染和低氮胁迫的互作调控机制奠定了基础。下一步还需对mi RNA在水稻应对低氮胁迫和水稻白叶枯病菌的分子机制和信号转导途径进行研究。