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。

红砂基因组大小变异及物种分化

红砂(Reaurnuria soongarica,柽柳科)是广泛分布于亚洲内陆干旱区温带荒漠的建群灌木,该物种内部经历过分化和杂交事件,是研究荒漠植物多样性发生和杂交物种形成的理想模型。然而,红砂不同群体的倍性水平尚不清楚,制约了对其物种形成机制的深入研究。为了确定红砂不同支系的倍性及基因组大小变异模式,本研究以红砂幼苗根尖为实验材料,以野生番茄(Solanum pimpine llifolium)作为内标物种,利用流式细胞术对分别来自北疆支系及其可能的亲本支系(东部和西部支系)的共8个红砂群体进行了DNA 1C-值测定和分析。结果显示:红砂东部支系的DNA 1C-值(1.149±0.012 pg)略小于西部支系的1C-值(1.195±0.031 pg)。北疆支系中阜康(FK)和沙湾(SW)群体的DNA 1C-值处于东、西支系的1C-值之间,而火烧山(HSS)和五彩城(WCC)群体的1C-值接近东、西支系1C-值的2倍。结合之前的分子标记结果,我们推测北疆支系中阜康和沙湾群体为东、西部支系的同倍体杂交种群,而火烧山和五彩城群体属于异源四倍体杂交种群。不同倍性的北疆群体起源于不同的杂交事件,可以划归为不同的物种。