摘要
为明确菊花miR156及其靶基因CmSPL13在逆境胁迫应答和生长发育中的表达特性,该研究以菊花'神马'为材料,采用高保真PCR技术扩增MiR156启动子序列,并分析该序列特性;通过激素(茉莉酸甲酯、水杨酸甲酯、生长素类似物NAA)和逆境胁迫(干旱、盐)处理,分析菊花miR156及其靶基因CmSPL13对激素和逆境胁迫的响应表达特征;并分析蔗糖处理下miR156表达特性与开花时间的关系,为miR156参与菊花生长发育与逆境响应的分子机制研究奠定基础.结果表明:(1)克隆获得了 MiR156启动子1 584 bp,该启动子序列包含激素(茉莉酸、水杨酸和生长素)应答、厌氧和干旱诱导等逆境胁迫以及光响应等顺式作用元件.(2)茉莉酸甲酯处理下,miR156的表达水平在0～3 h显著上调,3 h后逐渐下降,呈现出先上升后下降的趋势,而其靶基因CmSPL13的表达量呈先下降后上升的趋势,在12 h达到峰值;水杨酸甲酯和生长素NAA处理下,miR156的表达在3 h显著下调,而后逐渐升高,在6～12 h时达到峰值,而后又逐渐下降,但CmSPL13的表达具有与之相反的趋势;PEG处理下,miR156的表达水平均低于处理前,且在6～24 h逐渐下调,其靶基因CmSPL13在6～12 h显著上调;盐处理下,miR156的表达水平在0～3 h显著上调,而后逐渐降低,CmSPL13的表达在6～12 h逐渐上调.(3)miR156的表达水平随着菊花叶片成熟度的增加而逐渐降低,而CmSPL13的表达逐渐升高.(4)蔗糖可以抑制miR156的表达,但蔗糖处理可显著提高开花相关基因CmFTL3、CmAP1L1和CmSOC1的表达,从而促进菊花开花,花期提前2.8 d.研究认为,菊花miR156及其靶基因CmSPL13有参与调控幼年期向成年期的功能,也存在糖信号抑制miR156的表达从而促进菊花开花的调控机制;茉莉酸和水杨酸可能在处理的后期拮抗调控菊花miR156及其靶基因的表达,并且可能参与盐胁迫的早期应答.
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