大豆miR399家族及其对低磷胁迫的响应

【作者】 刘倩； 徐锋； 金紫薇； 廖红； 王金祥；

【机构】 亚热带农业生物资源利用与保护国家重点实验室,华南农业大学资源环境学院,根系生物学研究中心；

【摘要】 较多的研究已证明:miRNA调控植物对各种养分胁迫的适应性反应,但是对于大豆磷响应miRNA的种类和功能还不清楚。我们最近的研究已在基因组水平上通过第二代高通量测序技术鉴定出大豆根叶磷响应miRNA,其中大豆miR399受低磷诱导上调。我们首先通过5’RACE技术确定了GmPH02和GmPT5是miR399的靶基因,作用位点在GmPH02的5’非编码区和GmPT5的编码区,进一步验证了我们最近的降解组测序结果。大豆基因组有16个miR399成员,进化分析表明,大豆miR399家族共分为3个亚组,与mtr-miR399有较高的同源性。定量PCR分析表明:低磷处理7d后,大豆根叶中miR399a(b/c/d)成熟序列受低磷诱导上调表达显著,靶基因GmPT5也受低磷诱导显著。然而,低磷处理12h后GmPHO2明显被抑制。大豆根瘤中,不同磷处理条件下miR399b的前体的表达水平也不同;Pre-miR399b受低磷诱导上调表达,接种根瘤菌14 d和21 d时诱导显著。根瘤中GmPT5的表达模式和Pre-miR399b的相似。根瘤中GmPHO2受低磷诱导上调表达,接种根瘤菌21 d和30 d时诱导显著,这与在根中的表达情况相反。此外,我们确定大豆基因组存在4个IPS1类似基因,与拟南芥IPS1类似,大豆IPS也受低磷诱导,其核心序列与大豆成熟miR399序列高度互补,暗示大豆IPS与AtIPS1功能相似,可能拮抗Gm-miR399的功能。以上研究结果说明,大豆miR399家族在调节大豆低磷养分胁迫方面起重要作用。目前,我们正在进行大豆整株转化试验,更深人研究大豆miR399功能。更多还原