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。

miR396b负调控茄子对黄萎病的防御反应

为了研究miR396b在茄子抗黄萎病中的功能,以茄子栽培品种‘苏琦1号’为试验材料,克隆pri-miR396b基因并构建表达载体,通过农杆菌介导的遗传转化获得miR396b转基因茄子植株。在受大丽轮枝菌侵染的茄子植株中,miR396b受诱导呈下调表达。抗病性分析表明,与野生型茄子相比,miR396b过表达株系对大丽轮枝菌侵染更加敏感、病情指数为75.2,而mi R396b反义抑制株系病症较轻,病情指数在16.2~25.3之间。病原菌ITS定量分析显示,mi R396b过表达株系植株维管束组织中大丽轮枝菌含量较对照显著增加,而mi R396b反义抑制株系植株中显著减少。抗氧化酶活性分析显示,miR396b过表达株系中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)酶活性低于野生型茄子植株,而反义抑制株系则高于对照。以上结果表明,mi R396b在茄子对黄萎病防御反应中起负调控作用。