柑橘类植物MIR172进化分析及其在成花转变中的作用

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MicroRNA(miRNA)是一类长度在21-24个碱基的非编码单链RNA,是动植物中最重要的基因表达调控因素之一。miRNA在花发育中的作用也被广泛研究。模式植物中控制成花的途径包括光周期途径、春化途径、赤霉素途径、自主途径、常温感应途径。其中常温感应途径是近年来提出的、引起学术界重视的开花调控途径。柑橘作为一类重要的果树,其童期长、成熟期集中是育种和生产中长期存在的棘手问题。本研究以一年多次开花的早实枳和四季橘对比其他一年一次开花品种,采用同源克隆、生物信息学预测研究了MIR172在枳、早实枳、四季桔、温州蜜柑、纽荷尔脐橙、凤凰柚、枸橼及宜昌橙8个种类间的多样性,以荧光实时定量分析了MIR172在早实枳春梢、夏梢中的表达模式及四季橘控水促花过程中MIR172及上下游基因的变化。主要结果如下:   1.PtMIR172家族成员中PtMIR172-03、PtMIR172-36和PtMIR172-64亲缘关系最近,与PtMIR172-12较远。在不同的柑橘种属间,MIR172-03、MIR172-36和MIR172-64多样性较高,MIR172-12多样性最低。   2.PtSVP在早实枳及枳壳春梢自剪过程表现为下降趋势,PtMIR172表现为先下降后升高的趋势,而在早实枳夏梢自剪过程PtSVP先下降后升高而PtMIR172表达量先升高后下降。印证了PtMIR172可能受PtSVP调控,参与自剪过程中枝梢生长状态的转变。   3.MIR172表达量在四季橘茎和叶片中先下降后升高,对应于AP2-02、AP2-13、TOE2一直下降,暗示MIR172一定程度降低这三个基因的表达量;SVP在控水处理期间在茎中表现为缓慢升高而后下降,与MIR172表达模式相联系;MIR172表达量随控水处理强度的加大而增加说明其对控水处理有正响应;总结起来SVP上位调控MIR172及MIR172下调AP2-02、AP2-13、TOE2共同参与控水促花过程。
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