水稻中白叶枯病菌侵染和低氮胁迫应答的mirnas功能分析

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1、mm：论文编号:中囯农业科学院学位论文水稻中白叶枯病菌侵染和低氮胁迫应答的miRNAs功能分析CharacterizetheFunctionofCandidateOverlappingmiRNAsResponsetoXantitomonasoryzaepv.oryzaeInfectionandNitrogenStarvationStressinRice硕士研究生.•陈禹彤指导教师：陈华民副研宄员申请学位类别：农学硕士专业：植物研宄方向：植物与细菌互作培养单位：植物保护研宄所研宄生院2015年04月Secrecy:No.ChineseAca

2、demyofAgriculturalSciencesDissertationCharacterizetheFunctionofCandidateOverlappingmiRNAsResponsetoXanthomonasoryzaepv.oryzaeInfectionandNitrogenStarvationStressinRiceM.S.Candidate：ChenYutongSupervisor：ChenHuaminMajor：PlantPathologySpecialty:MolecularPlant-PathogenInterac

3、tionApril2015III摘要氮素是植物生长发育必需的矿质元素之一，农业生产中往往为了增加产量而过度施用氮肥，但是过量使用氮肥不仅会加重植物病害的为害，而且会带来环境问题。水稻白叶枯病属于典型高氮病害，过量施用氮肥能加重该病的发生，低氮胁迫则提高感病品种对白叶枯病的抗性。miRNAs在植物应对各种逆境胁迫中发挥着重要的调控作用，前期的研究表明，水稻在应对白叶枯病菌侵染、低氮胁迫时有63个保守miRNAs，26个新miRNAs具有表达差异，表明这些共调控miRNAs可能参与了水稻抗Xoo侵染和低氮胁迫的互作调控过程，但目前对这些共调控

4、miRNA的功能尚不清楚。本研究分别在水稻中过量表达6个共调控miRNA，并对转基因植株的抗病性和氮利用等性状进行了分析，以便探讨这些共调控miRNAs在水稻应对白叶枯病菌侵染及低氮胁迫中的功能。主要结果如下：1.获得了6个共调控miRNAs的转基因水稻植株。通过构建miRNA过表达双元表达载体，农杆菌介导的转化方法，潮霉素抗性筛选，成功获得了6个miRNA过表达转基因水稻植株，分别为miR230OX、miR765OX、miR619OX、miR693OX、miR351OX和miR2118bOX。2.低氮胁迫条件下miRNA过表达植株的根均

5、比野生型对照要长。miR351在不同氮素条件下根长度没有显著差异，然而miR2118，miR230，miR765在低氮条件下根长大于正常氮素条件，表明miR351、miR2118、miR230、miR765可能通过调节水稻根系的生长发育参与氮素的摄取过程；通过显微镜观察过表达植株根的形态学变化表明，这些miRNAs参与调控侧根生长，其侧根发达程度大于日本晴。miR619、miR693在低氮胁迫条件下氮含量与野生型相比没有明显变化，且不同氮素条件的根长度和侧根均无显著差异，表明miR619、miR693不参与调控根系生长发育。3.在正常氮素

6、条件下，miR230，miR765的过量表达水稻植株对Xoo抗性略有增强，但miR619、miR693、miR351和miR2118b的过量表达水稻植株对Xoo抗性均下降，低氮胁迫下，miR2118过表达植株的抗病性增强减弱，表明这几个miRNAs都涉及到了水稻抗病性的调控，而低氮胁迫对不同miRNAs过表达植株的抗病性调控程度存在差异，共调控miRNAs在Xoo侵染和低氮胁迫的调控机制存在着多样性。本研究分别构建了6个miRNAs的过表达转基因水稻，并测定了对水稻白叶枯病的抗性，低氮胁迫下的根发育、植株氮含量等一系列表型，结果表明这些共

7、调控miRNAs参与了水稻应对低氮胁迫和水稻白叶枯病菌侵染，为进一步解析水稻白叶枯病菌侵染和低氮胁迫的互作调控机制奠定了基础。下一步还需对miRNA在水稻应对低氮胁迫和水稻白叶枯病菌的分子机制和信号转导途径进行研究。关键词：miRNA，水稻白叶枯病菌，低氮胁迫，功能，转基因IIIAbstractNitrogenisoneofessentialmineralelementsforplantgrowthanddevelopment.Inordertoincreaseyieldsofcrop,excessivenitrogenfertilize

8、rwereusedinthefield.However,theexcessivenitrogenfertilizerresultsinthedeteriorationofplantdiseas