近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所飼草育種與栽培科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)使用高通量測(cè)序方法從耐鹽的紫花苜蓿根中發(fā)現(xiàn)多個(gè)與耐鹽調(diào)控密切相關(guān)的微小核糖核酸(miRNA),新發(fā)現(xiàn)為從轉(zhuǎn)錄后調(diào)控水平揭示苜蓿耐鹽調(diào)控機(jī)理和培育耐鹽苜蓿新品種提供了新的研究思路。該研究成果于2015年5月正式發(fā)表于《植物生理學(xué)(Physiologia Plantarum)》雜志上。
圖 苜蓿miRNA表達(dá)聚類分析和前體結(jié)構(gòu)分析
據(jù)悉,鹽脅迫是全世界普遍存在的一種非生物脅迫,也是導(dǎo)致作物減產(chǎn)的主要環(huán)境因素之一。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明全世界總鹽漬化土地面積約為3.8億公頃,約占陸地總面積的10%,中國(guó)受鹽堿化危害的農(nóng)業(yè)土地面積約為3382萬(wàn)公頃,占農(nóng)業(yè)總土地面積的4.91%。培育耐鹽性較強(qiáng)的作物新品種是解決土壤鹽漬化的一個(gè)重要途徑。
“中苜1號(hào)”是我國(guó)培育的一個(gè)耐鹽性較強(qiáng)的優(yōu)秀紫花苜蓿品種,在充分利用我國(guó)北方鹽漬化耕地方面發(fā)揮了重要作用;蒺藜苜蓿“Jamalong A-17”是一種重要的豆科模式植物,但其耐鹽性較差。為研究苜蓿的耐鹽調(diào)控機(jī)理,該研究通過(guò)高鹽脅迫處理后分別選取“中苜1號(hào)”和“Jamalong A-17”的根進(jìn)行miRNA高通量測(cè)序。分析結(jié)果表明來(lái)源于96個(gè)家族的385個(gè)保守的苜蓿miRNA在“中苜1號(hào)”和“Jamalong A-17”的根中有不同程度的表達(dá);另外還成功預(yù)測(cè)出了68個(gè)新的苜蓿miRNA,其中15個(gè)具有miRNA*序列,并對(duì)這些miRNA的表達(dá)模式、靶標(biāo)基因、前體結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了分析。該研究初步闡明了鹽脅迫下紫花苜蓿和蒺藜苜蓿根中miRNA的表達(dá)模式,發(fā)現(xiàn)了多個(gè)可能在苜蓿耐鹽調(diào)控過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用的miRNA,為紫花苜蓿耐鹽遺傳改良和分子育種奠定了新的理論基礎(chǔ)。(通訊員 鄔震坤)
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