Page 38 - 《广西植物》2025年第7期

１ ２ ３ ０ 广 西 植 物 ４５ 卷
ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ｃｈａｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ( ｑＲＴ￣ＰＣＲ). Ｔｈｅ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｔａｅ￣ｍｉＲ１６７ｃ ｗａｓ ｃｌｏｎｅｄꎬ ａｎｄ ｉｔｓ
ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ｄｒｏｕｇｈｔ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｏｖｅｒ￣ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｉｎ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ
ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ Ｔａｅ￣ｍｉＲ１６７ ｆａｍｉｌｙ ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ １８ ｍｅｍｂｅｒｓꎬ ｗｈｉｃｈ ｇａｖｅ ｒｉｓｅ ｔｏ ｔｈｒｅｅ ｍａｔｕｒｅ ｍｉＲＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ. Ｔａｅ￣
ｍｉＲ１６７ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ａ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｈａｉｒｐｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ. (２) Ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｍａｔｕｒｅｓ ｏｆ Ｔａｅ￣ｍｉＲ１６７ ｗｅｒｅ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｉｎ ｍｏｓｔ ｗｈｅａｔ
ｏｒｇａｎｓꎬ ｗｉｔｈ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ｒｏｏｔｓꎬ ｌｅａｖｅｓꎬ ａｎｄ ｓｅｅｄｓ. Ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｅｓ ｏｆ Ｔａｅ￣ｍｉＲ１６７ｂ
ａｎｄ Ｔａｅ￣ｍｉＲ１６７ｃ ｍａｔｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｕｐ￣ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ＰＥＧ￣ｉｎｄｕｃｅｄ ｄｒｏｕｇｈｔ ｓｔｒｅｓｓ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓꎬ
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. (３) Ｔｈｅ Ａ. ｔｈａｌｉａｎａ ｌｉｎｅｓ ｏｆ ｏｖｅｒ￣ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｔａｅ￣ｍｉＲ１６７ｃ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
ｒａｔｅｓ ａｎｄ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈｓ ｕｎｄｅｒ ｏｓｍｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓ. Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙꎬ ｔｈｅ ｄｒｏｕｇｈｔ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗａｓ
ｉｍｐｒｏｖｅｄꎬ ａｎｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ａｎｄ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ. (４)
Ｔａｒｇｅｔ ｇｅｎｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ Ｔａｅ￣ｍｉＲ１６７ｃ ｃｏｕｌｄ ｂｉｎｄ ｔｏ Ｆ￣ｂｏｘ ｐｒｏｔｅｉｎｓꎬ ｔｈｅｒｅｂｙ ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ
ｏｆ ａｂｉｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ. Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎꎬ ｍｉＲ１６７ｃ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｕｐ￣ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｄｒｏｕｇｈｔ ｓｔｒｅｓｓꎬ ａｎｄ ｏｖｅｒ￣
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｔａｅ￣ｍｉＲ１６７ｃ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｌｉｎｅｓ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｔｏ ｄｒｏｕｇｈｔ ｓｔｒｅｓｓ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｅｎｈａｎｃｅｓ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ
ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｍｉＲ１６７ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｎｏｖｅｌ ｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｆｏｒ ｗｈｅａｔ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｗｈｅａｔꎬ ｍｉＲＮＡꎬ ｄｒｏｕｇｈｔꎬ ｏｖｅｒ￣ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎꎬ ｆｕｎｃｔｉｏｎ

非生物逆境胁迫在植物生长发育中具有负面 (Ｊｏｄｄｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８ꎻ 渠 慎 春 等ꎬ ２０２１ )ꎮ 小 麦
影响ꎬ植物为了应对不良环境逐渐进化出一套复 ｍｉＲ１６７ 通过调控基因表达引起气孔关闭和叶片含
杂的调控网络ꎬＭｉｃｒｏＲＮＡ ( ｍｉＲＮＡ) 在这套调控网 水量 增 加ꎬ 进 而 响 应 水 分 胁 迫 ( Ｆｉｌｅｃｃｉａ ｅｔ ａｌ.ꎬ
络中起着重要作用ꎮ ｍｉＲＮＡ 是内源性非编码单链 ２０１９)ꎮ 葡萄 ｖｖｉ￣ｍｉＲ１６７ 在拟南芥中过表达ꎬ转基
小分子ꎬ其前体具备典型的茎环结构ꎬ成熟序列长 因品系的耐热性显著提高ꎬ表明 ｍｉＲ１６７ 在葡萄的
度约为 ２２ 个核苷酸ꎬ广泛存在于动植物体内并参 耐热性方面起着积 极 的 调 节 作 用 ( Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ
与基因调控(黄俊骏等ꎬ２０１９)ꎮ 植物 ｍｉＲＮＡ 主要 ２０２３)ꎮ 因此ꎬｍｉＲ１６７ 在不同物种和不同胁迫刺
以剪切 ｍＲＮＡ 和阻断蛋白质翻译等方式ꎬ在转录 激下表达不同ꎮ 此外ꎬ植物可以通过降低 ｍｉＲ１６７
后对靶基因( 转录因子、信号蛋白等) 的表达进行 的表达ꎬ增加其能量积累来抵御逆境ꎬ或者通过增
调控ꎬ从而 影 响 植 物 多 种 生 理 过 程 ( 王 楠 楠 等ꎬ 加 ｍｉＲ１６７ 的表达来削弱植物的生长发育ꎬ提高植
２０２２)ꎮ 李瑞雪等(２０２０)研究发现 ｍｉＲＮＡ 在植物 物的抗逆性(李昕晏等ꎬ２０１９)ꎮ
中广泛存在ꎬ并在植物生长发育、逆境响应、器官 小麦是重要的粮食作物ꎬ极端温度、高盐和干
生成、信号传导、细胞凋亡等方面发挥重要调控 旱等恶劣环境容易造成小麦产量和品质下降ꎮ 研
作用ꎮ 究逆境胁迫相关基因功能有助于培育抗性小麦
植物中存在许多保守的 ｍｉＲＮＡ 家族ꎬ参与到 (Ｈｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ ｍｉＲ１６７ 在拟南芥等模式植物
植物对逆境胁迫的响应ꎮ 例如ꎬｍｉＲ３９８ 家族靶向 中的研究较多ꎬ但在小麦中的研究还很有限ꎬ主要
铜 / 锌超氧化物歧化酶ꎬ通过调节活性氧( ＲＯＳ) 使 集中在基因鉴定与表达方面ꎮ 例如:从小麦杂种
植物对多种胁迫产生响应ꎬｍｉＲ１６４ 家族通过靶向 坏死测序数据中鉴定到新的 ｍｉＲ１６７( Ｚｈｏｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ
ＮＡＣ 转录因子调控植物对病原菌的抗性( Šｅｃ ˇ ｉｃ ' ｅｔ ２０１５)ꎻ小麦 ｍｉＲ１６７ 在小麦根腐病、叶斑病中有鉴
ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ ｍｉＲ１６７ 家 族 是 植 物 中 高 度 保 守 的 定和表达( Ｓｈａｒｍａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１ꎻ Ｓａｍａｖａｔｉａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ
ｍｉＲＮＡ 家族之一ꎬ参与调控植物生长发育和响应 ２０２３)ꎻ小麦 ｍｉＲ１６７ｄ、ｍｉＲ１６７ｅ 在小麦器官、冷胁
胁迫反应(Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ ｍｉＲ１６７ 通过调控其 迫和渗透胁迫中有表达( 常亚南等ꎬ２０１９ꎻ宋国琦
主要靶基因 ＡＲＦ６、ＡＲＦ８ 和 ＩＡＲ３ 参与植物营养器 等ꎬ２０２１)ꎮ 因此ꎬｍｉＲ１６７ 可以响应多种胁迫ꎬ加
官和生殖器官的发育、开花时间调控和逆境响应 强该家族逆境胁迫功能研究ꎬ有望挖掘潜在的种
(Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 干旱、高盐等非生物胁迫及真 质创新靶标基因ꎮ
菌或病毒感染等可影响小麦、水稻、番茄、苹果等 本研究利用生物信息学软件鉴定分析了小麦
植物 ｍｉＲ１６７ 表达ꎬ通过调节气孔开放、诱导下游 Ｔａｅ￣ｍｉＲ１６７ 家族成员ꎬ分析不同成员序列特征、二
防御基因表达和调节生长素稳态来响应逆境胁迫 级结构特征ꎻ通过 ｑＲＴ￣ＰＣＲ 技术分析 Ｔａｅ￣ｍｉＲ１６７