苜蓿miRNA表達聚類分析和前體結(jié)構(gòu)分析
本報訊 近日,記者從中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所獲悉,該所飼草育種與栽培科技創(chuàng)新團隊,使用高通量測序方法從耐鹽的紫花苜蓿根中發(fā)現(xiàn)多個與耐鹽調(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)控機理和培育耐鹽苜蓿新品種提供了新的研究思路。該成果于2015年5月正式發(fā)表于《植物生理學》(Physiologia Plantarum)雜志上。
據(jù)團隊首席楊青川研究員介紹,鹽脅迫是全世界普遍存在的一種非生物脅迫,也是導致作物減產(chǎn)的主要環(huán)境因素之一。有統(tǒng)計數(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%;中國受鹽堿化危害的農(nóng)業(yè)土地面積約為3382萬公頃,占農(nóng)業(yè)總土地面積的4.91%。培育耐鹽性較強的作物新品種是解決土壤鹽漬化的一個重要途徑。
“中苜1號”是我國培育的一個耐鹽性較強的優(yōu)秀紫花苜蓿品種,在充分利用我國北方鹽漬化耕地方面發(fā)揮了重要作用;而蒺藜苜蓿“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)控機理,該研究通過高鹽脅迫處理,分別選取“中苜1號”和“Jamalong A-17”的根進行miRNA高通量測序。分析結(jié)果表明,來源于96個家族的385個保守的苜蓿miRNA在“中苜1號”和“Jamalong A-17”的根中有不同程度的表達。該團隊還成功預測了68個新的苜蓿miRNA,并對這些miRNA的表達模式、靶標基因、前體結(jié)構(gòu)等進行了分析。
該研究初步闡明了鹽脅迫下紫花苜蓿和蒺藜苜蓿根中miRNA的表達模式,發(fā)現(xiàn)了多個可能在苜蓿耐鹽調(diào)控過程中發(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。