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山核桃miR159家族成员进化特性分析及功能研究

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[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cca-miR159.2.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cca-miR159a 和 cca-miRl59b 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miRl59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10d左右.[结论]山核桃miR159含有cca-miR159a/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.
Evolutionary characteristic and functional research of miR159 gene fami-ly in hickory

张博、杨正福、Kean-Jin Lim、舒李露、李财运、王正加

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浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室,杭州311300

山核桃 cca-miR159 靶基因 花发育 转基因

2018C020042016C02052-1332001335

2021

10.13925/j.cnki.gsxb.20200541

果树学报
中国农业科学院郑州果树研究所

果树学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.486
ISSN：1009-9980
年,卷(期)：2021.38(6)
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