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深度测序鉴定玉米雄穗花器官分化期响应干旱胁迫的miRNA和其靶基因

2020-09-21王业建梁晓玲阿布来提阿布拉韩登旭郗浩江李铭东

新疆农业科学 2020年8期
关键词:生物植物

王业建,梁晓玲,阿布来提·阿布拉,韩登旭,杨 杰,郗浩江,刘 俊,李铭东

(新疆农业科学院粮食作物研究所, 乌鲁木齐 830091)

0 引 言

【研究意义】干旱能抑制植物的生长和发育,并导致植物的品质和产量下降。了解植物对非生物胁迫的反应对提高作物生产力有重要意义。【前人研究进展】在长期的进化过程中,植物已经开发出一系列调节机制,以应对不同层面的这些不利条件,包括细胞、生理、生物化学和分子过程[1-2]。已确定植物中激素介导的信号交叉参与对干旱和盐胁迫的反应,如脱落酸(ABA)、水杨酸和乙烯。基因表达调控是植物在转录后水平对抗干旱的关键策略[3-4]。基因表达调控最重要的参与者之一是microRNA(miRNA)。miRNA是一种长度约为21个核苷酸的非编码小RNA分子。研究表明,miRNA具有与其靶mRNA的完美或接近完美的互补核苷酸结合的特点,通过mRNA切割或通过翻译抑制负向调节靶基因的表达[5]。除了miRNA在发育和代谢中的作用外,miRNA还参与非生物和生物应激反应。例如,miR394是一种保守的miRNA,已在一系列植物物种中发现,如拟南芥、水稻、棉花、柳枝稷和甘蓝型油菜[6-7]。目前,有多达40个与非生物胁迫相关的植物miRNA家族,其中多种与干旱胁迫反应有关[8]。玉米(Zeamays)基因组中miRNA的表征和分析取得了重大进展[9-10]。虽然玉米是一种相对耐旱和耐盐的作物,但玉米高盐度和过度缺水可导致一系列代谢紊乱,包括渗透作用(脱水),营养不平衡和离子毒性,都会产生极大的负面影响[11]。基于转录组和转基因分析,已显示大量基因在玉米或其他物种中响应盐度和干旱胁迫而显示出持久的表达。……

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