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柳枝稷(Panicum virgatum L.)是一类暖季型的多年生草,最早生长在北美地区,属于禾本科黍属。近年来柳枝稷由于较高的产量,良好的生态效益,对贫瘠土壤广泛的适应性以及较高的纤维素含量等优良特征而受到高度的关注。大量的研究表明,miRN As及其靶基因在植物自身发育,营养平衡和多种多样的环境胁迫响应机制中扮演着至关重要的角色。然而,在模式能源植物柳枝稷中,miRN As的特性及其生物调控功能却鲜有报道。在本研究中,作者根据水稻的Osa-miR319a的茎环结构序列信息,克隆并鉴定了一个柳枝稷中的miR319基因即Pvi-miR319a。通过构建过表达载体转化水稻,成功获得并鉴定了21个Pvi-miR319a基因过量表达的阳性转基因水稻株系。与野生型水稻相比,大部分的转基因株系的叶片明显变宽,叶色变深,植株生长严重推迟,且两大叶脉间的小叶脉数量的平均值显著增加。此外,作者也克隆并鉴定了一个柳枝稷中的Pvi-miR319a的预测靶基因PvPCF5,该基因共编码444个氨基酸。经系统进化树及多重序列比对分析表明,该基因编码的蛋白PvPCF5属于TCP转录因子家族成员,并且在N端包含有一个保守的TCP结构域,其C端含有一段Pvi-miR319a的成熟序列互补区段。通过空间表达分析显示该基因在成熟穗中具有最高的表达量,而Pvi-miR319a则是在幼穗中的表达水平最高。之后根据烟草叶片的瞬时表达实验显示基因PvPCF5可以被Pvi-miR319a负调控表达,表明柳枝稷中的PvPCF5基因是Pvi-miR319a的一个靶基因。作者又通过转录激活及亚细胞定位实验对该基因进行功能验证,实验表明PvPCF5是一个具有转录激活活性的核定位蛋白,并且验证该蛋白的前段(1-299aa)起主要的转录激活作用。综上所述,我们推测Pvi-miR319a及其靶基因PvPCF5可能是一对重要的调节因子,主要参与植物叶片发育,营养生长等过程,在今后柳枝稷的遗传改良中将发挥更大的潜力。