摘要
全球大约有三分之一的地区处于干旱和半干旱，而其他陆地区域也经常出现干旱气候，水资源短缺可能对植物造成致命伤害，并导致巨大的社会问题和经济损失。偏关苜蓿（Medicago Sativa cv. pianguan）具有耐旱、耐瘠和保持水土的特性，在环境条件比较恶劣的条件下依然能较好的生长。当植物受到外界环境的干旱胁迫时， microRNA （miRNA）在植物生长发育和抗逆性中起关键作用。本研究中，通过高通量测序测定了对照和干旱处理下的偏关苜蓿基因表达情况，鉴定差异表达的 miRNA，预测miRNA 的靶基因，根据 GO 和 KEGG 数据库对靶基因的注释，从中筛选出与干旱相关的miRNA，根据筛查得到的结果，利用农杆菌转化技术将偏关苜蓿 miR397-pre 转化到烟草中，并对转化烟草进行功能验证。主要研究结果如下： 1. 对偏关苜蓿进行高通量测序，鉴定出 729 个 miRNAs，其中 599 个是已知的， 130 个是新预测的 miRNAs ，利用生物信息学方法预测了 704 个靶基因。 GO 和KEGG 数据库分析表明，大量的 miRNA 及其靶基因参与植物活性氧（ROS）清除系统，信号转导通路，植物激素的产生与代谢过程等。结合基因注释，绘制出了干旱胁迫下偏关苜蓿调控网络示意图。 2. 成功构建 pBWA(V)KS-miR397 pre 植物载体，并在农杆菌的介导下将其成功导入烟草中。对转化烟草和非转化烟草进行光合测定，发现转化烟草的净光合速率显著低于非转化烟草，经过分析得出净光合速率降低是由非气孔因素引起的。随着光合有效辐射的增强，非转化烟草的适应性强于转化烟草。对转化烟草苗和非转化烟草苗进行叶绿素含量的测定，得出转化烟草苗的叶绿素含量均显著低于非转化烟草苗。结果表明，光合电子传递受到抑制，PSⅡ光能转换效率降低。
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