AsmiR156:沙蓬干旱记忆分子调控网络的潜在枢纽

为探索miRNA-mRNA如何参与沙蓬干旱响应和干旱记忆,选择沙蓬干旱敏感生态型AEX为植物材料,开展3轮干旱-复水循环实验后进行转录组和sRNA测序。分别鉴定出341个和7858个响应干旱胁迫的沙蓬miRNA(DEMIs)和mRNA(DEMs)。DEMI-DEM调控网络构建表明,24个沙蓬DEMIs参与调控1423个DEMs,这些靶基因主要参与细胞分化功能。鉴定出两个干旱记忆miRNA(DMMIs)miR156和miR6173,分别调控11个和6个干旱记忆基因(DMGs)。miR156的靶基因包括3个转录因子(TF)AsRWP-RK、AsC3H11和AsWRKY33;miR6173的靶基因包括两个GST(谷胱甘肽S转移酶)。在先前的研究中,AsC3H11和AsWRKY33作为TF分子开关参与沙蓬干旱记忆分级调控网络,因此,沙蓬miR156可作为“miRNA-转录因子-功能基因”网络的候选枢纽。研究解析了沙蓬干旱响应和干旱记忆的分子调控基础,将为荒漠植物中的抗逆遗传资源开发提供理论依据。

酵母双杂交系统筛选马铃薯StMAPKK1互作蛋白及其生物信息学分析

促丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)级联反应是参与植物生长发育、激素及胁迫的响应信号通路中重要而复杂的信号网络之一。促分裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase kinase,MAPKK)是其主要成员之一,是该级联反应中位于通路中间、对信号传递起着收集和发散的关键作用的激酶。已有研究表明马铃薯(Solanum tuberosum L.)StMAPKK1基因响应干旱胁迫。本研究采用同源重组的克隆方式构建了StMAPKK1的诱饵载体pGBKT7-StMAPKK1,通过酵母(Saccharomyces cerevisiae)双杂交系统筛选马铃薯c DNA文库,共得到5种StMAPKK1互作蛋白,并利用小规模杂交回转验证对互作真实性进行了验证。通过生物信息学分析鉴定这5种StMAPKK1互作蛋白分别为水解酶(水解O-糖基化合物)、RING-H2亚家族RHE蛋白、氰酸酯酶、ARF GTPase活化因子以及一个含有C2结构域的蛋白。本研究结果为进一步研究马铃薯St MAPKK1所参与信号通路及其生物功能提供理论依据。

6-BA处理对马铃薯内源激素含量及StTCP15基因表达的影响

TCP基因家族是参与调控植物内源激素的重要转录因子,马铃薯中StTCP15基因受到细胞分裂素、ABA和GA3的诱导表达,并在块茎休眠打破过程中StTCP15基因表达量变化显著。为探究外源6-BA对马铃薯块茎休眠时间、内源激素含量变化及StTCP15基因表达模式的影响,以马铃薯栽培品种‘鄂薯10号’块茎为试验材料,用液相色谱-质谱(LC-MS/MS)和实时荧光定量PCR (RT-qPCR)技术分别测定了10 mg/L6-BA处理下马铃薯块茎内源GA3、ABA、6-BA、IAA的含量及StTCP15基因表达量变化。结果表明外源6-BA处理与对照相比提前1周打破块茎休眠,块茎内源激素含量短时间与对照差异显著,随着时间延长差异减小;在块茎休眠阶段随着贮藏时间的延长处理组与对照组块茎内源激素ABA、GA3和IAA含量升高,6-BA含量下降;休眠打破后ABA和IAA含量降低,GA3和6-BA含量升高;发芽期间4种内源激素含量均升高。RT-qPCR分析结果表明6-BA处理及对照块茎休眠期间StTCP15基因表达量持续升高,休眠解除后表达量下降。StTCP15基因可能参与ABA信号通路,并在马铃薯休眠的解除中发挥作用。