果树学报

2021, v.38(06) 884-894

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山核桃miR159家族成员进化特性分析及功能研究
Evolutionary characteristic and functional research of miR159 gene family in hickory

张博;杨正福;Kean-Jin Lim;舒李露;李财运;王正加;

摘要(Abstract):

【目的】了解山核桃miR159家族成员的进化特性以及在植物花发育过程中的作用。【方法】通过PsRNATarget软件预测cca-miR159的靶基因,利用生物信息学软件对其进行系统进化及miR159成熟体碱基保守性分析;采用5’RACE技术验证cca-miR159对靶基因的裂解作用;以山核桃的雌雄花芽为试验材料,利用PCR技术扩增cca-miR159前体序列,通过转基因技术得到转基因阳性植株并对其基因功能进行验证,并通过荧光定量PCR分析转基因植株中miR159靶基因的表达情况。【结果】在山核桃中成功克隆了miR159的2种前体序列,分别为cca-miR159.1和ccamiR159.2。其中cca-miR159.1前体序列中只含有1个cca-miR159a成熟体,而cca-miR159.2前体序列中含有ccamiR159a和cca-miR159b 2个成熟体,且cca-miR159a碱基保守性明显高于cca-miR159b。进化分析发现山核桃miR159前体序列与杨树的亲缘关系较近。预测到cca-miR159a的靶基因主要为MYB家族基因,而cca-miR159b的靶基因则为AP1和UBX,分别对花发育以及生长素的调节有影响。进而对靶基因的切割位点进行验证,发现cca-miR159的靶基因切割位点基本在第11和12位碱基之间。过表达cca-miR159.1的拟南芥阳性植株叶片数量少于野生型,而过表达cca-miR159.2的阳性植株,除了叶片数量减少,其花期较野生型提早10 d左右。【结论】山核桃miR159含有ccamiR159a/b 2个成熟体,它们主要在靶基因的第11与12位碱基之间进行剪切。cca-miR159a的靶基因主要为MYB家族基因,其中MYB33、MYB65促进花药与花粉发育。cca-miR159抑制靶基因的表达从而发挥作用,cca-miR159.1过表达对植株的生长有一定的抑制作用,cca-miR159.2具有促进植物花期提前的作用。

关键词(KeyWords): 山核桃;cca-miR159;靶基因;花发育;转基因

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 浙江省科技厅重大研发专项(2018C02004);; 浙江省农业新品种选育重大科技专项(2016C02052-13);; 国家自然科学基金(32001335)

作者(Author): 张博;杨正福;Kean-Jin Lim;舒李露;李财运;王正加;

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DOI: 10.13925/j.cnki.gsxb.20200541

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