microRNAs 在拟南芥盐胁迫反应中的表达与功能研究

本研究以盐生模式植物小盐芥(Thellungiella halophila)和淡生模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料，针对前期实验筛选出的1～2个与盐胁迫相关的miRNA，构建miRNA和靶基因的过量表达及缺失载体，应用转基因拟南芥进行耐盐性表型实验和功能研究。旨在miRNA平台上探索植物对盐胁迫响应的分子机理，为更好地阐明miRNA在盐胁迫中的作用本质和应用miRNA知识提高作物的耐盐性提供科学的理论依据，以期将来为新疆盐碱地的改良和利用提供新的思路和途径。

本项目分别对盐芥 (Thellungiella salsuginea (Pall.) O.E.Schulz)的对照、干旱、低温和盐处理材料进行Solexa测序；对不同样品的小RNA做长度分布统计， miRNA集中在21或22nt；统计对照和处理样品间公共序列和特有序列的种类及数量分布情况；并对小RNA进行分类注释；预测不同样品中新的miRNA，对候选miRNA的进行靶基因预测。本项目在样品CKI,CK2,sample1, sample2, sample3中预测到的新miRNA的数量分别是153、140、125、184、139；候选miRNA的靶基因的预测位点数量分别是CK1 1030, CK2 491, sample1 416, sample2 1127, sample3 977。统计不同样品中表达的已知miRNA，比较在对照和处理之间的表达量差异，CK1与sample1之间有247个miRNA表达呈现显著性差异，CK2与sample2之间有320个miRNA表达呈现显著性差异；CK2与sample2之间有261个miRNA表达呈现显著性差异，对不同基因进行GO功能分类及KEGG代谢途径搜索。. 研究了拟南芥（Arabidopsis thaliana）中热胁迫条件下miR398的功能。热胁迫条件下，miR398负调控其靶基因CSD2的表达，进行了野生型、35S::CSD2、35S::mCSD2拟南芥的耐热性鉴定实验。结果表明，与野生型相比， 35S::CSD2的耐热性比较弱， 35S::mCSD2植株对热最敏感。Real Time PCR检测发现，37℃处理2小时后，野生型、35S::CSD2、35S::mCSD2拟南芥中HSFA2、HSFA3、HSFA7b、HSP17.6、HSP70B、HSP90.1的表达都增强。其中，野生型拟南芥中的表达最高；35S::CSD2中的表达居中；而热敏感的35S::mCSD2拟南芥中的表达最低。由此推测CSD2可能通过调节热激蛋白和热激转录因子而间接影响拟南芥的耐热性。.在miRNA平台上探索植物对逆境胁迫响应的分子机理，为更好地阐明miRNA在逆境胁迫中的作用提供依据。.