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MicroRNAs(miRNAs)是一类碱基数为20~22bp的内源性非编码RNA,是由miRNA基因转录生成的pri-miRNA,经过一系列加工而成的。成熟的miRNA与AGO等蛋白结合形成沉默复合体RISC(RNA-induced silencing complex),RISC通过碱基互补配对结合于靶基因的剪切位点,进而剪切或抑制靶基因的mRNA。已有的研究表明植物miRNA在植物许多生理过程中起着重要作用,例如,生长发育、休眠、逆境胁迫响应等。已有报道部分植物的miR169成员及其靶基因NF-YA参与植物的干旱胁迫响应。 本研究以甘蓝型油菜‘南盐油1号’为实验材料。从miRBase数据库中检索获得bna-miR169基因家族的成熟序列和前体,油菜降解组测序数据库进行表达丰度分析,获得5个表达丰度高的家族成员。通过在线靶基因预测和靶基因在降解组测序数据库中降解片段峰值分析,最终筛选出感兴趣的bna-miR169m、bna-miR169n和bna-miR169o(新的家族成员),以及各自的潜在靶基因BnNF-YA3、BnNF-YA9、BnNF-YA2/12。 通过在白菜数据库BRAD中检索新家族成员bna-miR169o的成熟序列,在白菜基因组中有3处对应位点,截取对应序列两端各200bp的区域,设计引物进行PCR扩增(此时油菜基因型测序还没有完成)。最终成功获得位于A08染色体上的bna-miR169o的前体序列,通过在线DNA折叠预测分析,确定新成员bna-miR169o是典型的miRNA基因。 通过实时定量PCR对bna-miR169基因家族在非生物胁迫(150mM NaCl、15%(w/v) PEG和100μM ABA)下的表达模式进行了分析,实验结果表明所有的基因成员都对三种胁迫处理有响应,但是每个基因的表达模式不尽相同。 以油菜基因组DNA为模板,克隆获得bna-miR169m/n/o启动子序列,通过在线启动子调控元件预测数据库PLACE和plantCARE的预测,发现在3个基因的启动子中存在与逆境胁迫相关的顺式作用元件,说明bna-miR169m/n/o的表达受到非生物胁迫的调控。 利用5RACE和烟草瞬时表达验证bna-miR169m/n/o对潜在靶基因 BnNF-YA2/3/9/12的切割。5RACE验证成功证明BnNF-YA2/3在预测的切割位点被切断,BnNF-YA9/12没有检测到;烟草瞬时表达结果显示,bna-miR169m/n/o分别对靶基因BnNF-YA3、BnNF-YA9、BnNF-YA2/12有切割作用,预测结果得到验证。 分别构建bna-miR169m/n/o和BnNF-YA2/3/9/12的过表达载体,利用农杆菌EHA105介导,采用蘸花法侵染野生型拟南芥(Col-0)。已获得bna-miR169o、BnNF-YA12转基因纯合体,其余基因都已得到F3代转基因种子,下一步进行纯合体筛选。 对bna-miR169o和BnNF-YA12的转基因纯合体进行各项生理实验,结果显示BnNF-YA12的过表达植株对盐、干旱和ABA处理表现出敏感。bna-miR169o的过表达植株与野生型的表型差不多,没有明显的差异。可能的原因是拟南芥中不存在bna-miR169o的靶基因。