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        人才強校︱張萬軍課題組在解析miR319耐鹽機制研究中取得新進展

        動科學院 2019年05月20日 報道 瀏覽次數:

            本網訊 5月15日,Plant Biotechnology Journal雜志(IF 6.305)在線發表了動物科技學院張萬軍課題組題為“MiR319-mediated ethylene biosynthesis, signaling and salt stress response in switchgrass”的研究論文,報道了miR319通過抑制其靶基因PvPCF5的表達、介導乙烯(ET)生物合成及信號傳導,從而提高了C4植物柳枝稷的耐鹽性。

        植物在抵抗鹽脅迫過程中積累某些microRNA,同時伴隨著逆境激素如乙烯的產生。這種現象被認為是植物耐鹽的一種機制。MicroRNA319 (miR319)是植物體內一類保守microRNA,在C3植物如擬南芥和水稻等中,miR319被證實在參與抵抗非生物脅迫中起重要作用,但具體的分子機制還有待深入研究。本文揭示了miR319和ET在柳枝稷響應鹽脅迫中存在協同效應。鹽脅迫誘導柳枝稷中miR319積累及ET產生,而ET處理6h內也顯著提高植株葉片miR319的表達。通過過表達Osa-MIR319b基因和miR319的target mimicry (MIM319),發現miR319正調控柳枝稷ET合成及其號轉導來調控柳枝稷耐鹽性。實驗通過外源添加ET或乙烯前體ACC,證明ET在柳枝稷耐鹽中具有一定的劑量效應,低劑量的ET或ACC促進耐鹽相關基因的表達,從而提高柳枝稷幼苗的耐鹽性。抑制柳枝稷中miR319靶基因PvPCF5的表達,顯著增強轉基因柳枝稷中的ET積累和耐鹽性。轉錄組分析表明,過表達miR319 (OE-miR319)降低了蛋氨酸(Met)循環中關鍵基因的表達,但促進了ET合成基因ACOs的表達。該研究結果豐富了我們對miR319-PvPCF5模塊介導乙烯生物合成調控C4生物能源植物柳枝稷耐鹽性的認識,也為今后植物耐鹽分子育種提供了新思路。

        草業科學專業博士研究生劉燕蓉為本文第一作者。北京市農林科學院李大勇博士,克萊姆森大學羅宏教授參與本研究部分工作。該研究受到動科學院“青年英才研究計劃”(2016002)和國家自然科學基金(31770280)支持。


        責任編輯:潘彩清
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