miRNA介导叶原基极性建立和细胞分裂过程中生长素的调控作用

miR165/166和miR319a介导HD-ZIP Ⅲ和TCP家族的基因沉默，控制极性建立和细胞分裂，在叶原基的形态发生过程中起关键作用。生长素在叶原基中的极性分布是叶原基的起始所必须的。当极性缺失的MIR166g基因突变体jba-1D和细胞分裂异常的MIR319a基因突变体jaw-1D形成双突变体后，其茎尖分生组织上叶原基的起始位置错乱，叶的近轴面上分化异位不定芽。本项研究将以这个双突变体为主要试验材料，通过DR5和PIN1的融合蛋白跟踪茎尖分生组织和叶原基中生长素的含量及其分布，了解miR166和miR319a及其靶基因与生长素应答基因之间的遗传关系,利用原位杂交和显微切割的方法揭示这些基因的时空表达和调控顺序，发现jba-1D jaw-1D双突变体叶原基发育缺陷的分子原因，提出生长素与极性建立、细胞分裂相互作用调控叶形态发生的相关理论，为遗传上控制叶的发育提供科学依据。

通过对miRNA合成基因突变体dcl1，hyl1和se的高通量小RNA测序，我们分析了在miRNA合成基因突变体中产生变化的miRNA种类和数量，并选取了其中积累量受到显著影响的3个miRNA（miR165/166，miR160和miR319a）进行了进一步的分析。通过对miR165/166，miR160和miR319a的过量表达突变体的表型观察和遗传分析，我们发现这3个miRNA能够影响叶的极性建立和细胞分裂。多突变体遗传杂交实验发现，这3个miRNA的过量积累会引起叶极性发育的缺陷，而且具有叠加效应。miRNA突变体与miRNA合成基因突变体或者下游靶基因突变体的遗传分析结果显示，如果能够恢复突变体中miRNA的水平，叶极性建成和细胞分裂的缺陷就可以恢复，而如果加重miRNA突变体中miRNA的水平，则叶极性建成和细胞分裂的缺陷就会加重。此外，miRNA165/166与miR319a积累的同时提高会引起维管束的增多和异位原基的起始，且这种异位原基的起始伴随着生长素信号的非正常分布。所以我们认为miRNAmiR165/166，miR160和miR319a与拟南芥叶原基的极性建立，细胞分裂和生长素的调控密切相关，从而控制叶发育的正常进行。