植物miR396及其靶基因进化、功能与应用研究进展

miR396是植物中一类保守的miRNA,通过切割/翻译抑制负调控靶基因,在植物生长发育、信号响应等过程起重要作用。本研究对miR396和靶基因的功能进行总结,重点阐述了miR396的进化及其在农业生产上的应用,以期为深入探究miR396调控植物发育、提高作物产量和养分利用效率等提供参考。

小麦新品种伟隆396选育与高产栽培技术

伟隆396是陕西杨凌伟隆农业科技有限公司采用系谱法经多年连续选育而成的高产抗病小麦新品种。总结了伟隆396选育过程,介绍了高产栽培技术要点,为伟隆396的推广应用提供科学参考。

VvmiR396及其靶基因VvGRF1在葡萄种子发育过程中的表达分析

[目的]本文旨在鉴定葡萄miR396家族成员(VvmiR396)及其靶基因VvGRF1,探究VvmiR396-VvGRF1在种子败育/发育中的作用模式。[方法]通过miR-RACE、RLM-RACE、PPM-RACE、烟草共转化活体验证等方法鉴定VvmiR396及其靶基因,利用生物信息学分析其潜在功能与进化保守性,利用RT-qPCR方法检测VvmiR396在有核和无核品种中的时空表达差异及VvmiR396-VvGRF1相关性差异。[结果]与葡萄品种‘魏可’相比,‘京可晶’花后28 d时种子发育被严重抑制,出现败育且种子萎缩,而‘魏可’种子正常发育。对VvmiR396a、VvmiR396b、VvmiR396c、VvmiR396d的前体及其成熟体序列进行鉴定,其前体均可形成典型的茎环结构,成熟体序列均位于茎环的5′臂上。VvmiR396与烟草、番茄等物种的同源序列亲缘关系较近,而与小麦的亲缘关系较远。预测到VvmiR396的8条潜在靶基因,利用RLM-RACE、PPM-RACE技术体外鉴定到VvGRF1和VvGRF10是VvmiR396的真实靶基因,且VvmiR396对VvGRF1的裂解位点及频度为10^(th)(19/22、5/25)/11 th(2/22、2/25),对VvGRF10的裂解位点及频度为9^(th)(17/21、3/20)/11 th(2/21、1/20);进一步利用烟草共转化体系对它们的裂解作用进行活体验证,发现VvmiR396对VvGRF1的裂解作用强于VvGRF10。同源保守性分析发现:VvGRF1与胡杨、毛白杨、荷花、烟草等物种的亲缘关系较近,且不同物种的GRF1蛋白均含有QLQ、WRC两个结构域;VvMIR396(VvmiR396的前体基因)和VvGRF1的启动子上都有多种激素(生长素、赤霉素、脱落酸等)响应元件。定量结果表明:在‘京可晶’种子败育过程中,VvmiR396的表达量逐渐升高,且在败育关键期(花后42 d)表达量最高,而VvGRF1呈现相反表达模式;在有核品种‘魏可’种子发育中,VvmiR396表达量呈下降趋势,在花后42 d表达量最低,靶基因的表达模式相反,表明VvmiR396可能介导VvGRF1正调控葡萄种子败育,而负调控种子的发育。进一步相关性分析发现,‘京可晶’种子败育中VvmiR396b与VvGRF1的负相关性最高。[结论]在假单性结实葡萄‘京可晶’中,鉴定到VvmiR396a、VvmiR396b、VvmiR396c、VvmiR396d共4个成员;VvmiR396b-VvGRF1可能是参与调控葡萄种胚败育的重要模块。

拟南芥(Arabidopsis thaliana)miR396分子对类神经酰胺酶基因表达的负调控

以拟南芥(Arabidopsis thaliana)mi R396小分子为研究对象,分别克隆到了mi R396小分子的两个前体(MIR396a,MIR396b),得到转基因植株后,通过Microarray分析、Northern杂交以及遗传学分析的方法探讨了mi R396与拟南芥类神经酰胺酶基因的关系.对mi R396高表达转基因植株进行Microarray分析的结果表明,拟南芥类神经酰胺酶基因(Atceramidase-like1,Atce-ramidase-like2)在mi R396高表达转基因植株中的表达与空载体转基因植株相比下降2倍以上,而4-alpha-乳糖基神经酰胺半乳糖转移酶则增加2倍以上.Northern杂交结果进一步验证了Microar-ray分析的结果,即在mi R396高表达转基因植株中,拟南芥类神经酰胺酶基因的成员Atceramid-ase-like1和Atceramidase-like2表达水平均显著降低(分别减少6.8倍和2倍以上),而Atceramid-ase-like3的表达水平在35S:MIR396a转基因植株叶中有所下降,在35S:MIR396b转基因植株叶中变化不明显.相反地,在35S:MIR396a和35S:MIR396b转基因植株叶中,mi R396表达水平分别比空载体转基因植株增加2倍以上.上述研究结果说明拟南芥mi R396能有效地负调控Ceramidase-like1和Ceramidase-like2等基因的表达水平.

高产广适两系杂交水稻新组合C两优396的选育与应用

C两优396是湖南农业大学水稻科学研究所用自育的两用核不育系C815S为母本,R396为父本组配而成的两系法杂交水稻新组合。2005—2006年参加湖南省高产组区试,全生育期132.9d,比对照两优培九短4d,平均单产9.75t/hm2,比对照两优培九增产9.6%,排名第1;该组合还具有株叶形态优良、米质较好、抗逆性较强、适应性广等特点,2007年1月通过湖南省品种审定。

超高产杂交水稻C两优396物质生产特性及其与高产的关系

以两优培九（LYP9）及其亲本为对照,比较研究了两系杂交稻组合C两优396（C396）及其亲本的分蘖特性与物质生产、积累和分配以及灌浆速率等性状。结果表明：C396分蘖发生启动较慢,但中期分蘖数增加速率快,且无效分蘖少,最终单株有效穗数多于LYP9;C396主要生育时期的单株干重均高于同期对照LYP9,齐穗后穗部干物质的分配比例大;C396籽粒灌浆启动较迟,但在灌浆中后期（齐穗后15~25 d）维持较高的灌浆速率;表明抽穗前较多的干物质积累、抽穗后穗部较高的干物质分配比例、中后期较高的籽粒灌浆速率是C396高产的机理。C396每穗总粒数少于LYP9,但其具有较多的单株穗数、较高的结实率和较大的粒重,表明穗数、每穗粒数、结实率和粒重各产量因素协调是C396高产的重要原因。

龙眼miR396分子进化特性及响应蓝光的表达分析

关于蓝光对龙眼胚性愈伤组织miRNA组学研究中发现大量响应蓝光的miRNAs,挑选关键且差异表达的miR396a-3p2和miR396b-5p进行分子进化特性分析,以进一步明确它们在龙眼响应蓝光过程中的作用。该研究对前体和成熟体进化树、前体二级结构、启动子顺式作用元件、靶基因预测及其响应蓝光表达模式等进行分析。结果表明:(1)由5p臂上形成的miR396成熟体序列保守性较高,由3p臂上形成的miR396成熟体序列特异性较大;茎序列的保守性高于环序列,5p臂上保守性高于3p臂。(2)miR396a-3p2和miR396b-5p的启动子主要包括光、激素、生物和非生物胁迫响应元件,可能通过这些顺式元件在龙眼响应蓝光中起调控作用;其响应蓝光的靶基因或蛋白主要包括生长素调控因子(GRF2)、LRR类受体丝氨酸(FLS2)、乙烯不敏感蛋白(EIN3)和DNA定向RNA聚合酶α亚基(rpoA)等。(3)实时荧光定量PCR结果表明,miR396a-3p2和miR396b-5p在不同光质的表达模式存在差异;在不同光强的蓝光条件下,miR396b-5p与其靶基因的表达趋势基本呈负相关,而miR396a-3p2与rpoA的表达趋势未呈负相关,可能存在其他miR396家族成员或miRNAs同时调控,从而实现靶基因转录水平的调控。

小麦miR396b的特征及其在温度胁迫中的表达分析

MicroRNAs(miRNAs)是一类保守的小RNA,参与植物生长发育调控和非生物胁迫反应。为了探究小麦miR396b的生物学功能,本研究利用RT-PCR技术克隆得到TaMIR396b基因,并对其进行序列特征分析;利用实时荧光定量PCR技术分析京841、矮抗58、郑麦004、豫麦18和中国春5个品种中tae-miR396b的时空表达特性及京841和豫麦18两个品种在温度胁迫处理下其表达特征。结果将tae-miR396b基因定位在第6号染色体的长臂上,且3个部分同源基因间仅存在SNP和InDel差异,在转录起始位点下游的RNA折叠区域则高度保守且在成熟tae-miR396b对应区域完全一致。通过RNAFoldingForm网站对pre-miRNA二级结构进行分析,结果表明,3个部分同源基因均能形成特定的茎环结构。时空表达特性结果表明,taemiR396b基因在小麦不同组织部位均有表达,且在节间中相对表达量较高,说明该基因广泛参与了小麦各组织的发育过程;在低温胁迫过程中,tae-miR396b表现出先上调后下调表达的变化趋势,与京841相比,豫麦18中的tae-miR396b对胁迫响应更显著;在高温胁迫处理下,该miRNA在京841和豫麦18的叶片中整体表现先短暂下调表达然后上调表达之后下调表达,在茎尖中两品种表现出上调-下调-上调-下调表达,而在根系中,豫麦18中表现出下调表达趋势,京841中表现出下调-上调-下调-上调-下调表达的变化趋势。推测tae-miR396b在小麦生长发育过程和对环境温度响应过程中均发挥调控功能。

早熟高产抗逆玉米新品种邯玉396的选育

为培育高产玉米品种,提高玉米种植效益,邯郸市农业科学院通过多年优良自交系筛选和杂交组合测配,以自交系H33为母本、LH196为父本杂交选育出玉米新品种邯玉396。该品种在2017年冀中南早熟组区域试验和生产试验中产量分别为10051.5 kg/hm^2和9591.61 kg/hm^2,分别比对照(郑单958)增产2.1%和3.3%,增产水平显著。2018年4月通过河北省农作物品种审定委员会审定(冀审玉20180025)。邯玉396综合抗性好,早熟,丰产稳产性好,适宜在河北省夏播玉米区种植。

种植密度对邯玉396产量及主要农艺性状的影响

研究不同种植密度对邯玉396产量及主要农艺性状的影响。结果表明,邯玉396玉米产量受种植密度的影响比较明显,随着种植密度的逐渐增加,产量呈先升后降的变化趋势,在密度为7.50万株/hm^2时,产量最高;种植密度对邯玉396穗长、穗粗、行粒数以及出籽率有显著影响,随着种植密度的增加,穗长变短,穗粗变细,行粒数减少,出籽率降低;超过适宜种植密度7.50万株/hm^2后,倒伏率明显增加,空秆增多,秃尖增长,产量降低。邯玉396种植密度为7.50万株/hm^2时,可以充分发挥该品种的丰产特性,产量最高,经济效益最好。

高产抗病杂交水稻新品种蓉优396选育及栽培技术

蓉优396是成都市农林科学院作物研究所用自育优质恢复系蓉恢396与优质抗病不育系蓉18A配组选育而成的杂交水稻新品种,具有米质优、稳产性好、抗病性强、适应性广、制种产量高等特点,2012年6月通过贵州省审定。该品种通过使用科学合理的栽培技术措施,能获得高产。

MTU396柴油机电子检测控制应用技术及故障分析

论述了MTU396系列柴油机所采用的SUE396T02电子检测控制应用技术功能、原理,介绍了其常见的故障及处理方法,这将对改进我国目前的柴油机电子检测控制技术起到积极的借鉴作用。

螺丝椒新品种海丰396的选育

海丰396是以花培品系“YJ-107”为母本、自交系“Y1090-3”为父本配制的早熟鲜食螺丝椒杂交一代。其主要植物学特性为:始花节位9节左右;果实螺丝羊角形,果实纵径30 cm左右,果实横径3.5 cm左右,果肉厚0.2 cm左右;果色绿,果面有光泽,果肩部皱,果面螺旋至果尖部,果味辣,单果质量80 g左右。Vc平均含量为151.2 mg/100 g,可溶性糖含量7.4%,辣椒素含量为0.58%(DW)、粗纤维含量为11.2%,果肉脆,辣味适中,口感佳;早熟,植株长势较强,连续坐果能力强,较耐低温,中抗CMV、TMV和疫病。在品种比较试验中平均总产量为3285.3 kg/667 m^(2),比对照陇椒4号增产8.33%,差异达到显著水平。在不同地区生产试验中海丰396平均总产量为3430.8 kg/667 m^(2),比对照陇椒4号增产6.17%~9.30%,平均增产8.31%。适合北方早春、秋延后大棚和越冬温室栽培。

杂交水稻新组合“C两优396”在松溪试种表现及栽培技术

"C两优396"是湖南农业大学配组育成的籼型两系杂交水稻新组合。2010～2011年福建松溪县以"两优培九"为对照,对"C两优3 96"进行了引种试验示范,总结了该品种在松溪县种植的表现及作中稻种植的高产栽培技术。

春兰miR396过表达对拟南芥叶片生长、光合及叶绿素荧光特性的影响

为研究春兰miR396(cgo-miR396)基因在植物叶片生长发育中的作用,针对春兰的栽培和生产提供新的研究思路。将该基因前体cgo-MIR396在拟南芥中过量表达,观察其形态指标的变化并对相应的光合和叶绿素荧光参数进行测定。春兰miR396基因在花期叶片中的表达量最高,过表达该基因可以显著增加拟南芥的叶长、叶宽、叶面积和株高,并明显降低叶片的叶绿素含量、气孔导度(gs)和蒸腾速率(Tr),提高了水分利用效率(WUE);另外,cgo-miR396的过表达还导致反应中心吸收的光能用于电子传递的量子产额(φEo)、性能指数(PI_(ABS))、推动力(DF_(ABS))等叶绿素荧光参数的下降。春兰miR396主要于生殖生长时期发挥作用,在保证净光合效率和叶片生长发育的同时,适当降低了叶片的气孔导度及PSII受体侧的部分性能。

396柴油机连杆模锻高温参数的优选与控制

在燃气炉中加热和在30k N模锻锤模锻的工艺条件下,396柴油机连杆在"加热→预锻和终锻"工序中始终涉及5个关键模锻高温参数:即设定炉温、预锻始锻温度、预锻终锻温度、终锻始锻温度和终锻温度,在实践中,特运用正交试验法对以上5个关键模锻高温参数的具体数值进行了优选,同时又制订了模锻高温参数的加热控制规范、过程控制规范以及金相组织控制规范,最终达到了396柴油机连杆模锻优质、高效和低耗的效果。

miR396在落叶松体细胞胚胎中的功能研究

[目的]探讨miR396在落叶松体细胞胚胎发生中的功能。以期该研究能为解决体胚发育中子叶畸形胚与生根率低的问题提供新的视角,同时也为进一步揭示体胚发育的分子调控网络做基础铺垫。[方法]构建pre-miR396超表达载体,通过农杆菌介导侵染,将pre-miR396转入落叶松胚性细胞中,筛选稳定抗性细胞系。在DNA与RNA水平上,对抗性细胞系进行的鉴定、检测,同时统计比对其与野生细胞系间发芽率、叶片数目以及生根率的差异。[结果]在抗性细胞系基因组中,扩增出HTP与miR396的特异性片段,且无农杆菌Virg基因片段。RNA表达水平上,抗性系pre-miR396与miR396表达皆增加,而靶基因La GRFs的表达量下调。统计表明抗性系胚的发芽率、生根率、叶片数目畸形率分别为70.60%、0.60%、37%,而野生型分别为92.50%、10.55%、4%,抗性系胚的发芽率、生根率显著降低(Sig.=0.000),叶片数目畸形率显著增加(Sig.=0.000)。[结论]miR396在落叶松体细胞胚胎发生过程中,可能通过负调节靶基因La GRFs的表达或者通过La GRFs影响与它相互作用的基因,参与体胚子叶原基细胞代谢,从而影响了子叶与叶片的发育;通过负调节La GRFs或者其它与根部发育相关的靶基因,影响了根端分生区细胞的活动,参与调控根的发育。

SRPG-396菌株的溶磷能力及其对棉花的促生效果

对筛选的解盐促生菌株SRPG-396进行溶磷性能测试,并通过盆栽实验确定其在盐渍化条件下对棉花的促生作用。结果表明:菌株SRPG-396在难溶性无机磷固体培养基可以产生明显的溶磷圈。添加难溶性Ca3(PO4)2的发酵液中有效磷含量可达到56.75 mg/L,并且与发酵液p H呈一定的负相关性;而含有Mg3(PO4)2、Fe PO4和Al PO4的发酵液有效磷含量与p H值无相关性。盆栽试验表明,施加SRPG-396菌剂在有盐胁迫的条件下可以明显提高棉苗鲜重、干重和根干重,分别为17.84%、33.66%和13.79%,并且SRPG-396菌剂还可提高棉花植株茎叶和根部全磷含量,分别为20%和11.51%。因此,菌株SRPG-396可以有效地溶解土壤中无机难溶性磷,提高棉苗对磷的吸收来促进棉花生长,有望为开发高效微生物磷肥提供优质种质资源。

miR396-GRF模块参与植物逆境胁迫响应的研究进展

miR396-GRF模块是一类新型高效的植物生长发育调控模块。该模块中miR396通过负调控生长调节因子GRF,影响植物生长发育过程中的信号传导通路,并广泛参与植物对干旱、盐害、温度、UV-B等非生物胁迫,以及胞囊线虫和病原菌等造成的生物胁迫的响应过程。本文综述了miR396-GRF模块的调控网络和其参与植物抗逆响应的作用机理,并探讨了相关研究动态及存在的问题,旨在为进一步推动GRF相关研究提供理论参考。

植物miR396-GRF模块的生物学功能及其潜在应用价值

miR396是植物中一种保守的microRNA,生长调节因子(growth regulatory factor,GRF)基因已在多个物种中被证实是其作用的主要靶基因。目前的研究报道显示,miR396介导的靶基因GRF调控途径(miR396-GRF),已在利用分子育种技术进行植物品种改良,及提升植物组织材料再生效率方面展露出了诱人的应用潜力。本文分析了miR396和GRF基因的序列特点;阐明了miR396-GRF模块的具体互作模式;并着重介绍了近年来miR396-GRF模块在调控植物生长发育、逆境胁迫响应和影响植物组织再生效率方面的生物学功能研究进展,也收集了miR396-GRF模块提高植物生物量及作物产量、改善植物逆境胁迫耐受能力及提高植物材料在遗传转化过程中再生效率方面的研究案例;最后,总结了目前关于miR396-GRF模块发挥生物学功能的分子机制研究概况,旨为进一步深入研究miR396-GRF途径提供思路和参考。