《miR164c和miR168a對水稻種子活力的調控作用研究》是依託湖南師範大學，由姜孝成擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：miR164c和miR168a對水稻種子活力的調控作用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：姜孝成
- 依託單位：湖南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
前期的miRNA晶片分析和Real time PCR驗證結果表明，人工老化處理的水稻種子中miR164c和miR168a的表達量隨種子活力的下降分別呈現規律性的下降或上升變化，因此推測這兩個miRNA可能參與水稻種子活力的調控。現申請本項目：（1）檢測這兩個miRNA的表達在水稻種子活力形成（種子發育過程）和自然老化過程中的變化規律，全面驗證其與種子活力的關係；（2）構建這兩個miRNA的過表達和沉默體系載體，轉導水稻，獲得轉基因水稻種子，與野生型（非轉基因受體水稻）種子相比較，探討人工調控這兩個miRNA的表達量變化對水稻種子活力的調控作用；（3）研究miRNA-靶基因-蛋白質表達-水稻種子活力之間的分子作用機制。通過本項目研究，可能從一個新的角度認識種子活力的分子調控機制，並為今後通過遺傳操縱手段調控種子中miRNA的表達水平，改良水稻種子和其他植物種質資源的貯藏特性建立技術平台。
結題摘要
基於從miRNA生物學功能的角度認識種子活力的分子調控機制，並為通過遺傳操縱手段調控種子中miRNA的表達水平，改良水稻種子和其他植物種質資源的貯藏特性而建立技術平台。本項目通過研究，（1）全面驗證了 miR164c 和 miR168a 的表達在水稻種子活力形成（種子發育過程）和自然老化過程中的變化規律及其與種子活力的關係。結果表明，miR164c 下調或 miR168a 上調有利於種子活力的保持。（2）用 Gateway 方法和靶基因擬態技術，構建了 miR164c 和 miR168a 的過表達和沉默載體，轉導水稻Kasalath，成功創製了① miR164c 沉默（MIM164c）、② miR164c 過表達（OE164c）、③ miR168a 沉默（MIM168a）和④ miR168a 過表達（OE168a）四個類型的轉基因株系；並已篩選、加代繁殖至 T5 代。在轉基因株系中，這兩個 miRNA 的表達量變化確實能夠調控水稻種子活力（與預期結果一致）。但同時從四大類型轉基因株系中皆篩選到了種子抗老化能力與人工調控miRNA 表達量不符合的亞類型（與預期結果不一致），原因可能與外源 miRNA在這些非預期株系中的插入位點（基因）的功能和作用有關。四類轉基因株系中種子抗老化能力存在差異的亞類型的獲得，為進一步研究基因互作網路調控種子活力的分子機制提供了獨特的種質資源。（3）初步研究了 miRNA-靶基因-蛋白質表達-水稻種子活力之間的相互關係。結果表明， miR164c 的靶基因（Os-PM27）和 miR168a 的靶基因（Os-PTR2和 Os-AGO1）的表達與預期一致。（4）以MIM164c和OE164c轉基因株系種子為材料，進行了水稻種子活力差異的基因-蛋白組學關聯分析，從蛋白整體水平上全面探討了 miRNA-靶基因-蛋白質表達-水稻種子活力之間的關係。從轉錄組學和蛋白組學角度綜合研究了調控水稻種子活力或抗老化能力的分子機制。
