摘要玉米是我国重要的粮食经济作物,玉米全基因组测序的完成使得玉米基因功能的研究有了一个良好的基础。miR169是植物中一类非常保守的miRNA,它可以通过RISC在转录水平上调控植物中一种保守的转录因子NF-YA。许多研究已经表明,miR169/NF-YA调控模块对于植物的发育和胁迫的响应有着重要作用。<br> 本研究对玉米中miR169家族基因和NF-YA家族基因进行了详细的生物信息学分析,并首次为NF-YA命名。Zma-miR169家族有18个前体基因可以加工成为10个成熟的miRNA;而根据蛋白序列的保守性,我们在玉米中找到了14个NF-YA基因。通过靶基因预测和RLM-5'RACE确定了在ZmNF-YA中有7个是受成熟miR169调控的。我们对这7个NF-YA的表达模式进行研究发现它们有着不同的组织表达特异性,但都定位在细胞核中,酵母分析实验表明单独的NF-YA并不具有转录激活的活性。<br> 为了研究miR169家族成员和它们的NF-YA靶基因响应逆境的表达模式,我们对玉米幼苗进行了3种胁迫处理,分别是PEG模拟的干旱,外源ABA激素和高盐处理。结果发现,这些基因在不同胁迫处理和不同植物组织中的表达情况是不同的。在玉米苗叶片中,zma-miR169的表达在干旱处理时下调,ABA处理时上调,而在高盐处理是则是先上调后下调,对于它们的预测靶基因ZmNF-YA来说,在短期的胁迫处理(0~48小时)时处于上调表达,而在长期处理(15天)时是下调表达。在这里我们没有观察到预期的实验结果,zma-miR169成员和它们的靶基因之间并没有明显的负相关的关系。因此我们认为在叶片响应逆境胁迫时,zma-miR169对于ZmNF-YA来说并不是一个主要的调控因子。在玉米苗的根部,zma-miR169家族成员在三种胁迫环境中,表现为先下调(0~48小时)后上调(15天)。而大部分的靶基因ZmNF-YA与zma-miR169呈现出相反的表达变化,这就说明玉米根在响应逆境胁迫时,ZmNF-YA主要受到zma-miR169的调控。<br> 在长期胁迫处理中,我们发现在高盐(125mM)条件下玉米根的生长受到抑制,而低浓度(50μM)的ABA和干旱处理对根的伸长却有促进作用。qPCR的数据显示,zma-miR169与根伸长成正相关的关系,而ZmNF-YA14与根伸长成负相关关系。在玉米中过表达ZmNF-YA14会表现出抗盐的表型。这些实验结果初步表明zma-miR169/ZmNF-YA14在根伸长及响应盐胁迫中扮演着极其重要的角色。
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