芥蓝miR156a家族进化特性及表达分析

作     者：陈冰星 陈泽源 赵怡娇 唐为玲 Gefu Wang-Pruski 郭容芳 CHEN Bingxing;CHEN Zeyuan;ZHAO Yijiao;TANG Weiling;Gefu Wang-Pruski;GUO Rongfang

作者机构：福建农林大学园艺学院福建农林大学-戴尔豪西大学联合实验室福州350002 福建农林大学园艺学院园艺植物生物工程研究所福州350002 戴尔豪西大学农学院植物食品和环境科学系加拿大特鲁罗NSB2N5E3 

出 版 物：《西北植物学报》 (Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica)

年 卷 期：2020年第40卷第8期

页      面：1313-1322页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：国家自然科学基金(31401859,31772310) 博士后第10批特别资助(2017T100464) 

主　　题：芥蓝 叶片 菇叶 miR156a SPL 

摘      要：miRNA广泛参与植物的发育过程。芥蓝形态多样,叶片发育因品种而异。为了解miR156a家族的进化特性及其在芥蓝叶片发育中的表达模式。该研究对芥蓝miR156a成员及其前体pre-miR156a成员进行生物信息学分析,比较不同品种芥蓝叶形的差异,并采用qRT-PCR方法分析芥蓝不同组织部位中pre-miR156a的表达水平、以及叶形相似的芥蓝品种‘翠宝’和‘改良香菇’中不同类型叶片的pre-miR156a成员及其靶基因的表达水平。结果表明:(1)多序列比对和进化树分析发现芥蓝miR156a家族成员和pre-miR156a-3p_1在进化过程中高度保守;二级结构预测发现pre-miR156a每个成员均能形成茎环结构并包含2~3个miR156a成员序列;靶基因预测显示miR156a-5p和miR156a主要靶向SPL,而miR156a-3p_1则靶向CTPS等不同的基因。(2)‘翠宝’和‘改良香菇’芥蓝的叶形最为相似,qRT-PCR分析显示,pre-miR156a在‘翠宝’营养生长期的叶片中高度表达。(3)pre-miR156a成员在‘翠宝’和‘改良香菇’不同类型叶片中差异表达,pre-miR156a主要在成熟叶和菇叶中表达,而pre-miR156a-3p_1和pre-miR156a-5p在第一片真叶中表达量更高。(4)靶基因分析的结果在不同品种中呈现不同趋势,‘翠宝’成熟叶中SPL10/15高表达,SPL2表达量降低;‘改良香菇’中SPL10在成熟叶和菇叶中表达降低,SPL15在菇叶中高表达,SPL2在不同类型叶片中表达无差异。研究认为,miR156a成员及其靶基因SPL2/10/15可能参与调控芥蓝叶片发育,不同品种中作用的靶基因可能存在差异,从而导致了各品种芥蓝叶片发育的差异。