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湖南农业大学学报（自然科学版） 2024年第1期50卷 43-51页

作者：吕思晓肖敏敏陈信波湖南农业大学生物科学技术学院湖南长沙410128

以粳稻品种日本晴(CK)和农杆菌介导转化的Osmir530-OE转基因水稻为材料进行耐旱和耐盐性相关功能的鉴定。结果表明:Osmir530有2种成熟的序列形式Osmir530-5p和Osmir530-3p,其表达量在Osmir530-OE转基因植株均有明显增加;靶基因表达量预... 详细信息

以粳稻品种日本晴(CK)和农杆菌介导转化的Osmir530-OE转基因水稻为材料进行耐旱和耐盐性相关功能的鉴定。结果表明:Osmir530有2种成熟的序列形式Osmir530-5p和Osmir530-3p,其表达量在Osmir530-OE转基因植株均有明显增加;靶基因表达量预测分析发现,Osmir530-5p的靶基因OsTAP46、OsC3HC4、OsPWI和OsE1等在Osmir530-OE转基因植株中的表达都有一定程度的下调;在干旱、盐胁迫条件下,Osmir530能提高种子的发芽率、根长和苗高以及萌芽期幼苗对干旱胁迫和盐胁迫的耐受性;检测干旱处理植株的SOD、POD和CAT活性,发现Osmir530-OE转基因水稻的SOD、POD和CAT活性增长显著;对成熟期水稻植株的农艺性状进行统计分析,发现过表达Osmir530水稻植株的剑叶的叶表面积、千粒质量以及结实率显著降低。推测Osmir530可以调控水稻对盐胁迫、干旱胁迫的耐受性。

关键词：水稻 mir530 耐旱性耐盐性

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水稻mir530通过不同靶基因协调稻瘟病抗性和生长发育

水稻miR530通过不同靶基因协调稻瘟病抗性和生长发育

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中国植物病理学会2021年学术年会

作者：贺小蓉 SADAMHussain 冯琴朱勇王贺赵志学李燕王文明四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室

稻瘟病是由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引起的世界范围内最具破坏性的水稻真菌病害之一。MicroRNAs （mirNAs）是一类由20～24个核苷酸组成的非编码单链RNA分子,在植物发育和多种胁迫反应中发挥重要的调控作用。实验室前期通过转录... 详细信息

稻瘟病是由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引起的世界范围内最具破坏性的水稻真菌病害之一。MicroRNAs （mirNAs）是一类由20～24个核苷酸组成的非编码单链RNA分子,在植物发育和多种胁迫反应中发挥重要的调控作用。实验室前期通过转录组测序对比分析感病材料LTH和抗病材料IRBLkm-Ts在接种稻瘟菌前后mirNAs表达量的变化,发现一批mirNA响应稻瘟菌侵染。构建其中一个mirNA、即mir530的过表达转基因水稻材料和模拟靶标进行分析,发现过表达材料对稻瘟菌更敏感,开花时间推迟,同时产量降低。相反,模拟靶标转基因材料表现对稻瘟病的抗性增强,开花时间提前,同时产量增加。此外,鉴定到3个靶基因,发现这些靶基因均参与对抗性和农艺性状的调控,但不同靶基因对抗病性和农艺性状的调控作用存在差异。其中,两个靶基因正向调控稻瘟病抗性,过表达导致花期和生育期均提前,但产量有所降低。一个靶基因对抗性作用不明显,但过表达导致花期和生育期提前,产量增加。

关键词： mir530 靶基因稻瘟病抗性生育期产量性状

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光敏色素作用因子OsPIL15下游因子Osmir530调控水稻产量性状作用机制研究

光敏色素作用因子OsPIL15下游因子OsmiR530调控水稻产量性状作用...

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第十九届中国作物学会学术年会

作者：孙伟徐晓辉李亚萍解丽霞和亚男李稳谢先芝山东省水稻研究所

【研究背景】水稻是我国的主要粮食作物之一,其产量关系我国粮食安全。水稻产量主要由粒重、穗粒数和有效穗数决定。近年来,许多水稻产量相关基因功能被分析,但对其调控分子网络尚不清楚。microRNA (mirNA)作为一类短的非编码RNA,在植... 详细信息

【研究背景】水稻是我国的主要粮食作物之一,其产量关系我国粮食安全。水稻产量主要由粒重、穗粒数和有效穗数决定。近年来,许多水稻产量相关基因功能被分析,但对其调控分子网络尚不清楚。microRNA (mirNA)作为一类短的非编码RNA,在植物的生长发育和胁迫响应中起着重要作用。然而,mirNA调控产量性状的分子机理知之甚少,目前只有少数mirNA被证实参与产量性状的调控,如Osmir156、Osmir397、Osmir396和Osmir408等。研究表明,光敏色素作用因子PIF(水稻中称为PIL)对光形态发生、激素信号传导及胁迫响应具有重要作用,但缺乏在产量调控方面的研究。在已建立的光敏色素调控网络中,仅报道了mir156参与了拟南芥PIF介导的庇荫反应。因而找到光信号途径相关mirNA,并解析其调控水稻产量性状的分子机制具有重要意义。【材料与方法】本研究以日本晴、phyB突变体和Os PIL相关转基因株系为材料,通过生物信息学手段建立mirNA与光信号通路之间的关系。在此基础上,结合分子生物学及遗传学分析,解析Osmir530通过光敏色素信号途径调控水稻产量的机制。【结果与分析】通过比较phyB和WT之间mirNA表达谱,发现Osmir530在phyB突变体中显著上调,推测mir530可能参与了光敏色素介导的信号途径。通过对mir530过表达(mir530-OE)和抑制表达(MIM530)转基因株系表型分析发现,mir530-OE株系变矮、穗长变短、结实率降低,支梗数和主穗粒数显著减少,粒长、粒宽以及千粒重明显降低。与之相反,MIM530株系株高变高、种子变大、穗长和支梗数增加,粒长、粒宽和千粒重明显增加。田间测产表明,mir530-OE产量降低了约43.29%,MIM530株系增产约7.93%。通过降解组测序结合RLM5’-RACE鉴定了Osmir530的一个靶基因Os PL3,利用CRISPR/Cas9技术敲除Os PL3的株系表现出与mir530-OE相似的表型,包括矮化、穗长变短、有效穗粒数减少、二级支梗减少和种子变小。田间测产表明,敲除Os PL3导致减产约20.12%。为鉴定Osmir530的上游调节因子,通过分析Os mir530启动子序列,发现了3个光敏色素作用因子PIF(PIL)靶向的核心元件G-box。有研究表明,Os PIL15在籽粒大小调节中起重要作用,通过分析PIL15-OE和PIL15-KO转基因株系发现,Os PIL15负调控种子大小和二级支梗发育。这些证据暗示了Os PIL15可能直接调节Os mir530的表达。我们进一步通过酵母单杂交、凝胶迁移率实验(EMSA)、ChIP以及荧光素酶激活分析等方法验证了这一作用。此外,遗传变异分析表明,Osmir530在水稻育种过程中可能经过了人工选择。【结论】通过Osmir530及其上下游基因调控水稻产量性状的作用研究,建立了水稻"OsPIL15-Osmir530-OsPL3"模块调控水稻产量性状的分子机制,为水稻和其他作物高产育种提供重要理论依据。

关键词：水稻产量 mir530 OsPIL15 穗分支种子大小

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