柑橘MIR172家族基因的功能分析

【摘要】MicroRNAs(miRNAs)是一类大小为21-24nt的非编码RNA,它广泛存在于动植物体内,通过控制靶基因的转录及转录后水平来调控基因的表达,在动植物生长发育过程中起着非常重要的作用。大量研究表明,部分miRNAs在植物的成花及花发育过程中扮演着重要的角色,在年龄途径主要依赖miR156和miR172对成花调控基因进行调节。本实验室前期通过转录组测序,共在枳中获得4个PtmiR172家族基因,分别是PtmiR172-03、PtmiR172-12、PtmiR172-36和PtmiR172-64。本研究分离了柑橘不同种属4个miR172家族基因,并进行了序列比对分析。同时,分别构建了4个Ptpre-miR172的超量表达载体,转化模式植物烟草和枳中进行超量表达,初步分析了PtmiR172家族中不同成员的功能。主要研究结果如下：1.分别在普通枳、早实枳、金柑、温州蜜柑和甜橙中分离了4个miR172家族基因。序列比对发现,同一个基因在不同种属中的同源性很高,不同基因在同一品种中虽然侧翼序列差异性大,但核心序列差异性很小；在不同物种中的序列比对,发现miRl72核心序列的同源性很高,这说明miR172家族基因的保守性很高。2.采用Real-timePCR检测了PtmiR172基因在枳和早实枳成花不同时期的表达量。在普通枳和早实枳成花转变阶段中,各时期PtmiR172的表达量差别较大,但表达模式一致：在普通枳和早实枳成花初期PtmiR172的表达量最高,随着花芽的形成表达量逐渐降低,开花时表达量逐渐上升；同时对其靶基因PtAP2的表达量进行分析,发现PtAP2的表达模式与PtmiR172正好相反,表明在枳中PtmiR172可能通过靶向调节PtAP2的表达,从而调控成花。3.构建35S::Ptpre-miR172-03、12、36、64超表达载体,并进行烟草和普通枳的遗传转化。获得了PtmiR172-12、36、64超表达的烟草阳性植株,并在DNA水平和RNA水平进行阳性检测,分别获得18,15和11棵阳性苗,阳性率分别为94.7%,88.2%和78.6%。PtmiR172-12、36、64在烟草中超表达后均可以明显促进成花。此外35S::Ptpre-miR172-12转基因株系具有花器官和叶形变异等表型,该性状可以遗传。表明柑橘中的PtmiR172家族各成员均具有促进成花的功能,但各成员间的功能存在一定的差异。
【作者】吕璐怡；
【导师】胡春根；
【作者基本信息】华中农业大学，园艺学，2014，硕士
【关键词】miR172；成花转变；转基因；早花；枳；

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