miR399調(diào)控大豆磷平衡及開花的初步研究.pdf

1、MicroRNA（miRNA）是一類非編碼小分子RNA，miRNA對植物的生長發(fā)育以及適應生物和非生物脅迫起十分重要的作用。近年來越來越多證據(jù)表明：在植物適應養(yǎng)分脅迫方面，miRNA同樣起重要作用。磷是植物生長發(fā)育必不可少的大量營養(yǎng)元素，miRNA調(diào)節(jié)擬南芥和水稻適應低磷的相關(guān)機制已部分被揭示，但目前對大豆磷養(yǎng)分相關(guān)miRNA的功能的了解還很有限。本研究以過表達MIR399e和MIR399g的大豆和擬南芥為材料，研究了miR399在調(diào)控

2、大豆磷營養(yǎng)平衡中的作用和對開花的影響。主要結(jié)果如下：
　?。?）大豆miR399是保守的磷響應miRNA，其表達明顯受低磷誘導；其靶基因GmPHO2-1的表達水平與miR399負相關(guān)，且低磷抑制GmPHO2-1的表達。
　?。?）GmIPS1是低磷響應相關(guān)非編碼RNA基因，其表達水平在高氮條件下顯著受短期（7天）低磷誘導，而在低氮條件下，低磷處理卻不誘導其表達。但在高氮及低氮條件下，長期（40天）低磷處理均誘導IPS1表達。

3、
　　（3）GmMIR399e和GmMIR399g啟動子主要在轉(zhuǎn)基因擬南芥的葉、花柄、果柄的維管組織中活動，在根中也有活性；其活性明顯受低磷誘導。在轉(zhuǎn)基因大豆中GmMIR399e和GmMIR399g啟動子主要在葉部維管組織和根部成熟區(qū)活動。
　?。?）過表達大豆MIR399g導致轉(zhuǎn)基因擬南芥地上部生物量減少，可溶性磷濃度增加，植株出現(xiàn)磷中毒表型，葉片邊緣焦黃壞死。
　?。?）高氮水平下，過表達MIR399e和MIR39

4、9g轉(zhuǎn)基因大豆總根長和根表面積均增加。在高磷高氮和低磷高氮條件下，過表達大豆MIR399e或MIR399g增加大豆生物量；而在低磷低氮條件下，OE-MIR399g-1的鮮重比野生型高71.9％，OE-MIR399e株系與野生型差異不明顯。
　　（6）高磷高氮營養(yǎng)條件下，過表達MIR399e轉(zhuǎn)基因大豆總磷和總氮含量增加，而在其他三種養(yǎng)分條件下與野生型沒有差異。在所有氮磷養(yǎng)分條件下，OE-MIR399g-1總磷含量和總氮含量均比野生型

5、高。
　　（7）高磷水平下，過表達MIR399e轉(zhuǎn)基因大豆株系老葉中的可溶性磷高于野生型，而且低氮高磷處理下可溶性磷比高氮高磷積累得更多。
　?。?）過表達MIR399e/g在葉部抑制GmPHO2-1的表達水平，對GmIPS1表達量沒有影響。在接種根瘤菌后40天根瘤中，過表達MIR399e/g沒有影響GmPHO2-1、GmIPS1、GmPT5的表達水平，表明葉部和根瘤磷營養(yǎng)平衡機制存在差異。
　　（9）與野生型相比，高