苜蓿miRNA表達聚類分析和前體結構分析
本報訊 近日,記者從中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所獲悉,該所飼草育種與栽培科技創新團隊,使用高通量測序方法從耐鹽的紫花苜蓿根中發現多個與耐鹽調控密切相關的微小核糖核酸(miRNA)。新發現為從轉錄后調控水平揭示苜蓿耐鹽調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月正式發表于《植物生理學》(Physiologia Plantarum)雜志上。
據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,也是導致作物減產的主要環境因素之一。有統計數據表明,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業土地面積約為3382萬公頃,占農業總土地面積的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秀紫花苜蓿品種,在充分利用我國北方鹽漬化耕地方面發揮了重要作用;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、前體結構等進行了分析。
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,發現了多個可能在苜蓿耐鹽調控過程中發揮關鍵作用的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。