胡杨miR1444b在拟南芥中正调控植物抗旱性

• 作者: 刘超 夏新莉 尹伟伦 李双 李惠广 王厚领 苏艳艳
• 来源期刊: 北京林业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 胡杨 miR1444b 干旱 甘露醇 光合速率
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 林学
• 页码范围: 1-9
• 页数: 9页
• 分类号: S718.43|S792.119|Q943.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.13332/j.1000-1522.20180043

摘要

[目的]miR1444b是木本植物特异miR1444家族中的一员,能够参与植物对金属胁迫的响应,但在干旱胁迫响应中的功能尚不明确.[方法]本实验克隆得到了胡杨MIR1444b基因(peu-MIR1444b)及其启动子(pro-peu-MIR1444b),将peu-MIR1444b基因在模式植株拟南芥中过表达,对转基因植株进行正常浇水、甘露醇模拟干旱和自然干旱条件处理,研究peu-MIR1444b的功能.[结果]克隆得到的pro-peu-MIR1444b和peu-MIR1444b与Phytozome数据库收录的毛果杨基因组序列相似性分别为99.61％ 和98.82％.利用PlantCARE数据库分析发现,pro-peu-MIR1444b序列中包含逆境相关的TC-rich repeats元件和受干旱诱导的MYB结合位点MBS.实时荧光定量PCR分析显示miR1444b在转基因拟南芥中表达量显著高于野生型,预测的靶基因葡聚糖合成酶Ⅳ(AT3G14570.2)表达量明显下调,初步确定葡聚糖合成酶Ⅳ在拟南芥中被peu-miR1444b负调控.在250 mmol/L甘露醇模拟的干旱胁迫条件下,转基因拟南芥株系TG-2和TG-5萌发率分别显著高于野生型20.83％ 和26.67％,根长分别显著高于野生型56.83％ 和52.60％(P<0.05).土壤自然干旱8 d测得转基因拟南芥的光合速率、气孔导度、叶片水分利用效率、PSⅡ最大光化学效率和过氧化物酶(POD)活性均显著高于野生型(P<0.05).[结论]胡杨miR1444b可以促进根系生长增加植物的吸水能力,负调控葡聚糖合成酶Ⅳ提高植物的渗透调节能力,维持植物在水分亏缺条件下的光合效率,保证植株正常生长,在拟南芥中正调控植物抗旱性.