宋国琦,李玮,张淑娟,张荣志,李玉莲,高洁,李吉虎,陈明丽,李根英
(山东省农业科学院作物研究所/农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室/小麦玉米国家工程实验室,山东 济南 250100)
小麦(Triticum aestivurn L.)是世界上最主要的粮食作物之一,在粮食安全中占有举足轻重的地位。低温是影响作物生长发育的重要环境因子之一。近来,许多研究阐述了植物miRNAs在冷胁迫响应中的作用。拟南芥中发现16个miRNAs参与冷胁迫响应[1-3]。在杨树中鉴定出19个冷胁迫响应miRNAs[4],其中6个与拟南芥中相同。Zhang等[5]在短柄草中发现了25个冷胁迫响应的特异性miRNAs。这些研究表明冷响应miRNAs既具有保守性又具有调控特异性。在普通小麦中,许多保守的、小麦属特异的及小麦中特异的miRNAs被鉴定出来,包括小麦A基因组的祖先、B基因组的祖先及AABBDD异源六倍体小麦[6-11]。小麦中许多miRNAs在胁迫响应中发挥着 重 要 的 作 用[8,12,13]。 在 冷 胁 迫 响 应 中,miR167c、tae-miR167d、tae-miR172a、tae-miR393、tae-miR396a和tae-miR444c.1这6个miRNAs在小麦温敏核不育系(TGMS)中响应冷胁迫[14];miR159、miR164、miR169、miR319、miR398、miR1029和miR1126这7个miRNAs在小麦苗期响应冷胁迫[8]。分析小麦中应答不同胁迫反应的miRNAs发现,对于多样性的生物胁迫和非生物胁迫,miRNAs表现出交叉应答反应,这表明小麦已经发展了复杂的miRNA介导途径应对不断变化的环境[15]。因此,研究小麦幼穗中miRNAs的冷胁迫响应机制,有助于在miRNAs层面上理解小麦生殖阶段的冷响应机制,为提高小麦春季抗冻性提供理论依据。
本课题组对处于药隔期的济麦22幼穗低温胁迫后进行了miRNA分析和降解组分析。共发现来自105个家族的192个保守miRNAs和9个新miRNAs,其中34个保守miRNAs和5个新miRNAs在冷胁迫前后表达差异显著。……