通过抑制水稻miR168改良产量、抗性和生育期

李 燕，王 贺，朱 勇，张凌荔，鲁均华，王文明

（四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室，成都 611130）

水稻是全球最重要的粮食作物之一。产量、生育期和抗性是水稻生产中的3个关键因素。然而，抗性与产量之间往往存在拮抗作用，免疫激活和抗病性的提高，常常以牺牲产量为代价，成为抗病种质创新的一个瓶颈问题[1-2]。同时，产量和生育期之间也存在平衡关系，高产的种质资源往往具有较长的全生育期[3-4]，不利于农业生产的高效节能。目前，还没有单一基因可同时增产、增抗并缩短生育期的相关报道。寻找能同时协调上述三要素的基因，可为水稻高产抗病研究提供新的理论基础和备选基因资源。

MicroRNA（miRNA）是生物体内源的长度约为19～24个碱基的单链 RNA，与 Argonaute（AGO）蛋白结合，形成RNA诱导的沉默复合物（RISC），结合到与miRNA反向互补的DNA或RNA上，通过介导DNA甲基化修饰，RNA切割，以及阻断mRNA翻译等，调控基因表达。miRNA全方位控制植物的生长，发育和免疫[5-6]。我们在前期研究中发现，Osa-miR168（miR168）受稻瘟菌侵染诱导，而miR168的靶标基因编码了RISC的关键组成蛋白AGO1（AGO1a，AGO1b，AGO1c，AGO1d）。但是，miR168 如何通过AGO1调节稻瘟病抗性，以及如何影响水稻生长发育尚不清楚。

为了进一步研究miR168在稻瘟病抗性中的作用，我们构建了过表达miR168的转基因材料OX168，以及抑制miR168功能的转基因材料 MIM168。OX168材料中miR168累积显著增加，AGO1表达水平显著降低；反之，MIM168材料中miR168累积减少，AGO1表达增加。农艺性状分析显示，与对照相比，OX168株高增加，有效分蘖显著减少，千粒重有所增加；相反，MIM168株高降低，有效分蘖显著增加，千粒重有所降低。……