mir164c和mir168a调控种子活力的分子机制研究

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1、硕士学位论文miR164c和miR168a调控种子活力的分子机制研究学科专业植物学学位类型科学学位□专业学位研究生姓名吴多导师姓名、职称姜孝成教授论文编号湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一五年五月分类号密级学校代码10542学号201202141142miR164c和miR168a调控种子活力的分子机制研究TheMolecularMechanismofRegulatingSeedVigorbymiR164candmiR168a研究生姓名吴多指导教师姓名、职称姜孝成教授学科专业植物学研究方向植物发育生物学湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一五年五月湖南师范大学学位论女原创性声

2、明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中包经注明引用的巧容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作展成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中ＬＸ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。－学位论文作者签又〇／＞年＾月丈曰湖南师范大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属湖南师范大学。同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

3、本人授权湖南师范大学可Ｌ乂将本学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索，可Ｌ乂采用影印、缩印或担描等复制手段保存和汇编本学位论文。一作者签名：■ＩＩ多日期：年＾月＞曰＂导师签名：曰期：斯：年６月曰Ｊ５摘要种子被认为是植物种质资源保存的理想材料，但种子在贮藏过程中，其活力会逐渐丧失，因此寻找保持种子活力的方法至关重要。miRNA是一类长度为21-24个核苷酸的内源性非编码单链小分子RNA，是生命活动的关键调控因子，它们主要通过与靶mRNA的序列互补导致靶mRNA的降解或抑制靶mRNA的翻译来调节基因表达。在植物中，miRNA通过调节靶mRNA的表达进而

4、调控植物生长发育的各个方面，如细胞的分化，疏导组织的形成，根、叶和花等形态发生等；此外，它们还参与其他小分子RNA合成的反馈调节。本研究以常规水稻kasalath及其MIM164c、OE164c、MIM168a、OE168a转基因种子为材料，探讨了种子自然贮藏或人工老化过程中miR164c和miR168a表达与其活力变化的关系；通过生物信息学的方法，初步分析了miR164c和miR168a的靶基因及其功能，并运用RTqPCR技术对靶基因进行了验证分析。提出了miR164c和miR168a作用于靶基因从而调控种子活力的分子机制。主要结果如下：1.通过检测室内自然开放贮藏（自然老化）0

5、个月、8个月以及14个月的常规水稻kasalath（野生型）及其MIM164c、OE164c、MIM168a、OE168a转基因种子的萌发率变化，发现自然老化过程中，MIM164c、OE168a转基因种子的萌发率下降速率缓于野生型种子，说明其耐老化能力强于野生型种子；OE164c、MIM168a转基因种子的萌发率下降速率快于野生型种子，说明其耐老化能力弱于野生型种I子。随着贮藏时间的延长，这种现象更为明显。在人工老化条件下，也表现出类似的结果。因此推测miR164c上调导致种子耐老化能力降低，不利于种子贮藏；而miR168a上调有利于种子活力的保持。2.人工老化处理获得的不同活力水

6、平的Kasalath野生型及其转基因种子的水浸泡液电导率检测结果表明，无论是野生型种子还是其转基因种子，人工老化处理时间越长，种子活力越低，种子的水浸泡液的相对电导率越大。值得注意的是，老化8天的MIM164c转基因种子或OE168a转基因种子的电导率低于野生型种子；OE164c转基因种子或MIM168a转基因种子的电导率高于野生型Kasalath种子，这与萌发率变化的结果相吻合。3.荧光定量PCR分析结果进一步证实，无论野生型种子还是转基因种子，miR164c的表达与种子活力呈负相关性，而miR168a的表达与种子活力呈正相关性。4.通过生物信息学分析发现PM27是miR164c

7、的潜在靶基因之一，AGO1和PTR2是miR168a的两个潜在靶基因。荧光定量PCR分析结果表明，种子活力下降过程中PM27的表达下调，与miR164c在表达水平上调相吻合；miR168a也与AGO1和PTR2在表达水平上呈一定的消长关系。对PM27和PTR2蛋白的结构分析表明，它们可能为膜蛋白，因此推测miR164c或miR168a可能通过调控这些靶基因的表达，导致生物膜系统结构和性质的变化而影响种子的活力。关键词：miR164c，miR168a，靶基因，种子活力，