拟南芥miR169家族及其靶基因应答非生物胁迫的调控机制

MiRNA是近年来基因表达调控的研究热点，主要通过降解靶基因的mRNA或者抑制其靶基因的翻译来实现对生物生长发育的调控。研究表明植物miRNA还参与了生物和非生物胁迫抗性。MiR169是拟南芥中最大的一个家族，共有14个成员，其生物学功能及对靶基因的调控研究很不清楚。我们在拟南芥miRNA芯片和promoter-GUS分析的工作基础上，本项目利用靶基因靶位点突变技术、超表达miRNA及其靶基因技术和Agilent芯片分析技术等，重点研究拟南芥miR169家族哪些成员参与了逆境胁迫响应过程；分离鉴定逆境胁迫响应的miR169的靶基因及其生物学功能；综合分析它们调控的抗逆途径。因此，对拟南芥miR169家族成员及其靶基因调控的抗逆途径进行全面分析，不仅能阐明miRNA家族的生物学功能，而且有望发现植物抗逆新途径。

近年来的研究表明microRNAs(miRNAs)在植物响应胁迫中发挥重要的作用。但对miRNA的调控方式、具体功能及其作用机制等问题还需要深入的研究，特别是对其调控途径的研究仍未见报道。因此，本项目研究了拟南芥MiR69家族及其靶基因，和miR400的表达、功能和作用机理，结果表明某些miR169成员和miR400的表达受低温、高温、或盐胁迫诱导。进一步通过对转基因拟南芥或突变体的表现分析，发现miR169a超表达拟南芥对盐胁迫敏感；miR169a靶基因NFYA1超表达拟南芥在萌发时和苗期对盐胁迫敏感，且其可能作用于ABI3和ABI5的上游; miR400成熟体形成受高温抑制，超表达miR400拟南芥受高温胁迫时萌发率降低，下胚轴伸长抑制，主根变短等。因此通过本研究，我们明确了miR169和miR400分别在盐胁迫和高温胁迫响应中的功能，为植物抗逆育种中提供了新的基因资源。本研究已发表研究论文3篇，申请专利2项，完成项目计划指标。