Tae-miR319调控小麦重要农艺性状的作用鉴定及分子机制研究

【作者】 简超； 王小璐； 郝晨阳； 赵惠贤； 张学勇；

【机构】 中国农业科学院作物科学研究所； 西北农林科技大学生命学院；

【摘要】 MicroRNA (miRNA)是一类长度为20-24个核苷酸的单链非编码RNA。作为一类重要的内源调控小分子,其广泛参与调控植物生长发育、逆境胁迫响应及次生代谢等生物学过程。近年来,随着越来越多的植物miRNA,尤其是影响作物产量、株型、花期、育性等重要农艺性状的miRNA生物学功能及分子作用机制的解析,显示了miRNA在作物性状遗传改良方面的潜在应用价值。Tae-miR319是本实验室前期通过高通量测序鉴定的miRNA,其表达谱表明tae-miR319在幼穗中高表达,且随着穗发育进程,其表达量逐渐降低。降解组测序及5’RACE结果显示tae-miR319靶基因为TaMYB34。在孕穗期沉默tae-miR319,导致籽粒变小;沉默TaMYB34,引起籽粒变大。以小麦品种科农199为受体,稳定转基因过表达tae-miR319,导致小麦株穗数增多、株高显著降低、花期提前、分蘖角增大、植株颜色变深;沉默tae-miR319后株高显著增高、花期延迟、株穗数较少。这些结果表明tae-miR319参与调控小麦株型、花期及产量等重要农艺性状。前人研究发现,miR319通过负调控TCP转录因子发挥功能,而miR159通过调控MYB转录因子参与植物的生长发育。miR159和miR319家族具有同源性,因此,推测miR319可以调控MYB转录因子家族成员。本研究将深入解析tae-miR319是否靶向TaMYB34基因参与调控株型、花期、产量等重要农艺性状。更多还原