小麦micrornas应答低磷特征和tamir167介导植株抵御低磷逆境功能研究

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1、分类号：墅羔2：!密级：公珏单位代码：!QQ墨互学号：2Q!Q22垒小麦microRNAs应答低磷特征和TaMIRl67介导植株抵御低磷逆境功能研究TheExpressionPatternsofWheatmicroRNAsunderLow．PiStressandtheR0lesofTaMIRl67inMediatingPlantTolerancetoDeficiencyofPhosphorus学位申请人：刘晓曼指导教师：肖凯教授李小娟副教授学科专业：作物栽培学与耕作学学位类别：农学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二。一三年五月二十四日独创性声明本人声明

2、所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了中文特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表货撰写过的研究成果，也不包含获得塑j竖壅些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究工作所做出的任何贡献均已在论文中做出了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：刘辄爱签字日期：矽哆年上月多J日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河北农业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逦j量壅些太堂可以讲学位论文的

3、全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后使用本授权书)学位论文作者签名：列彩爱签字日期：却^年l-月{，1日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：导师签名：玄刎签y--日期：啊f≥年』月弓J日电话：邮编：摘要微小分子RNAmicroRNAs(miRNAs)通过与特定作用靶基因依据序列特异性反向互补方式结合，对靶基因在转录后和翻译水平上进行调节，在调控真核生物生长、发育以及应答环境因子过程中发挥重要作用。本项研究以在国际miRNAs库中获得的32个小麦种属miRNAs为基础，较

4、系统研究了上述小麦miRNAs(TaMIRs)在不同供磷水平下的表达特征，鉴定了对低磷逆境产生明显应答的TaMIRs及其可能作用的靶基因。此外，在克隆应答低磷逆境TaMIRl67基础上，对反义表达TaMIRl67的转基因烟草植株应答和抵御低磷逆境的能力进行了验证。主要研究结果如下。1、在供试32个TaMIRs中，有9个成员(TaM瓜159b、TaMIRl67、TaMIR399、TaMIR408、TaMIRll22、TaMIRll25、TaMIRll35、TaM瓜1136和TaMmll39)对低磷逆境产生明显应答。其中，除TaMIR408在低磷逆境处理下呈下

5、调表达外，其他成员在低磷逆境处理下均呈上调表达。2、采用生物信息学技术对上述应答低磷逆境的9个小麦TaMIRs可能作用的靶基因进行了预测。发现应答低磷逆境的TaMIRs作用的靶基因，在功能类别上除参与转录调控的转录因子基因外，还包括细胞循环、染色体塑造、信号转导、初生代谢、激素应答、物质运输、防御反应和蛋白质降解等多个功能类别基因。3、对部分应答低磷逆境TaMIRs作用靶基因在不同供磷水平下的研究表明，靶基因的应答低磷逆境特征与TaMIRs相反。表明上述应答低磷逆境的小麦miRNAs，主要通过在转录后水平上对各自作用靶基因进行调节，在调控植株应答和抵御低磷

6、逆境过程中发挥着重要作用。4、以上文中鉴定的对低磷逆境产生明显应答的小麦miRNATaMIRl67为基础，采用RT．PCR技术克隆了该小麦miRNA初始序列。采用DNA重组技术，构建了以正义、反义方式表达TaMIRl67的双元表达载体。利用农杆菌介导的植物遗传转化技术，建立了反义表达TaMIRl67的转基因烟草植株。5、正常供磷水平下，各反义表达TaMIRl67的转基因株系植株形态、单株干重、含磷量和单株磷累积量与野生型对照植株相比均没有明显变化。6、对反义表达TaMIRl67转基因烟草植株抵御低磷逆境的能力研究发现，与野生型植株相比，供试7个反义表达Ta

7、MIRl67中多数株系表现出显著增强的抵御低磷逆境能力。表现为与对照植株相比，反义表达TaMIRl67株系的植株形态增大，单株干物重和单株磷累积量显著增加；但与野生型植株相比，转基因植株低磷处理后的全磷含量没有改变。研究表明，TaMIRl67在新型耐低磷和小麦及其他作物胁优良种质创制中可能具有重要的应用前景。关键词：小麦(TriticumaestivumL．)；微小分子RNA；靶基因；低磷逆境；表达；遗传转化；功能鉴定TheExpressionPatternsofWheatmicroRNAsunderLow·PiStressandtheRolesofTaM

8、IRl67inMediatingPlantTolerancetoD