Sly-miR168對番茄果實發育與成熟的調控研究

《Sly-miR168對番茄果實發育與成熟的調控研究》是依託重慶大學，由李正國擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：Sly-miR168對番茄果實發育與成熟的調控研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李正國
• 依託單位：重慶大學

中文摘要

果實是人類重要的營養及食物來源。miRNA作為基因表達轉錄後調控的一個重要方式，對植物生長發育過程具有重要影響。miR168通過調控AGO1基因表達，對多個發育過程發揮著重要作用，但其對果實發育與成熟過程的調控作用至今仍不清楚。在前期研究中，我們分離了番茄sly-miR168a/b及其目標基因Le-AGO1，並在幼果、綠熟期、轉色期果實中檢測到miR168的表達。本項目擬深入研究sly-miR168a/b在果實中的表達調控特徵，並利用果實特異性啟動子2A11在番茄中特異性表達sly-miR168a/b，研究其對目標基因的調控作用及對果實發育與成熟過程的影響。研究結果對深入闡明sly-miR168功能及對果實發育與成熟的調控機制具有重要意義。同時，可以為利用miRNA調控果實發育與成熟奠定理論基礎。因而，具有重要的理論意義和套用前景。

結題摘要

本項目從番茄中分離了miR168兩個前體miR168a和miR168b，並成功獲得6株miR168a及7株miR168b的轉基因植株，其中miR168a-3、miR168b-1和miR168b-4植株出現植株變高、開花多、產量增加的表型。通過對番茄基因組進行分析後得到15個AGO基因，其中SlAGO1A及SlAGO1B為miR168的靶基因。構建靶位點突變基因SlAGO1AMUT, SlAGO1BMUT，轉化番茄後出現了生長緩慢、花蕾不發育及果實不膨大等表型。針對SlAGO1A/1BMUT生長緩慢的表型，檢測了在植物生長階段轉化過程中起重要作用的miR156及miR172及其靶標，其表達受到調節，這與擬南芥中存在的“沙漏”式互補表達模式相似，推測在SlAGO1A/1BMUT轉基因株系中，因增強了miR156的表達而推遲了由幼苗向成苗的轉化而導致開花延遲。為了明確miR168的生理作用及闡述產生上述表型的原因，我們收集了光周期各個時期的番茄材料，並定量檢測了miR168及SlAGO1A、SlAGO1B在光周期中的表達模式。分析發現在光照條件下miR168在光照12 h時達表達高峰，而SlAGO1A、SlAGO1B表達正好相反。說明在光照條件下，光信號會增強miR168的表達，而過量的miR168會抑制SlAGO1A、SlAGO1B的表達。我們推測miR168是感受到光信號後通過SlAGO1A/1B將信號傳遞到下游的miRNA，通過有規律的信號反饋而完成生長階段的轉化。針對miR168超表達植株和SlAGO1A/1BMUT株系中出現的表型及其在miRNA通路中所起的作用，分析了在生長素相應過程中起作用的miR393，miR167及其靶標基因SlTIR1和SlARF8在果實中的表達，發現miR393，miR167在miR168超表達植株中表達降低而調節相應靶基因表達。該研究結果表明miR168可以通過SlAGO1A/SlAGO1B而影響生長素的回響從而影響植株和果實的生長發育。