高表达拟南芥miR396提高烟草抗旱性

MiR396是一个由21个核苷酸组成的单链非编码RNA小分子。烟草内的miR396受干旱诱导说明其可能参与烟草的干旱应答。在35S强启动子作用下我们将miR396转入到烟草体内获得高表达转基因植株,生理学测试表明高表达miR396的转基因烟草耐旱性增强,同时叶片表现出比野生型较低的失水率和较高的相对含水量,进一步分析表明转基因植株除了叶片变得更为窄小外,其气孔密度和气孔系数都比野生型降低,这些都表明miR396作为一个正调节因子参与烟草的干旱胁迫应答。     

春兰miR396过表达对拟南芥叶片生长、光合及叶绿素荧光特性的影响

为研究春兰miR396(cgo-miR396)基因在植物叶片生长发育中的作用,针对春兰的栽培和生产提供新的研究思路.将该基因前体cgo-MIR396在拟南芥中过量表达,观察其形态指标的变化并对相应的光合和叶绿素荧光参数进行测定.春兰miR396基因在花期叶片中的表达量最高,过表达该基因可以显著增加拟南芥的叶长、叶宽、叶...     

miR396-GRF模块: 水稻分子育种的新资源

籽粒大小与颖花数量是影响水稻(Oryza sativa)产量的重要因素。miR396-GRF模块在拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻等植物的营养器官和花器官生长发育过程中扮演着多面角色。最近, 中国科学家在miR396-GRF模块调控水稻籽粒大小和穗粒数的分子机理研究方面取得了突破性进展。     

miR396-GRF模块参与植物逆境胁迫响应的研究进展

miR396-GRF模块是一类新型高效的植物生长发育调控模块。该模块中miR396通过负调控生长调节因子GRF,影响植物生长发育过程中的信号传导通路,并广泛参与植物对干旱、盐害、温度、UV-B等非生物胁迫,以及胞囊线虫和病原菌等造成的生物胁迫的响应过程。本文综述了miR396-GRF模块的调控网络和其参与植物抗逆响应的作用机理,并探讨了相关研究动态及存在的问题,旨在为进一步推动GRF相关研究提供理论参考。     

龙眼miR396分子进化特性及响应蓝光的表达分析

关于蓝光对龙眼胚性愈伤组织miRNA组学研究中发现大量响应蓝光的miRNAs,挑选关键且差异表达的miR396a-3p_2和miR396b-5p进行分子进化特性分析,以进一步明确它们在龙眼响应蓝光过程中的作用。该研究对前体和成熟体进化树、前体二级结构、启动子顺式作用元件、靶基因预测及其响应蓝光表达模式等进行分析。结果表明:(1)由5p臂上形成的miR396成熟体序列保守性较高,由3p臂上形成的miR396成熟体序列特异性较大;茎序列的保守性高于环序列,5p臂上保守性高于3p臂。(2)miR396a-3p_2和miR396b-5p的启动子主要包括光、激素、生物和非生物胁迫响应元件,可能通过这些顺式元件在龙眼响应蓝光中起调控作用;其响应蓝光的靶基因或蛋白主要包括生长素调控因子(GRF2)、LRR类受体丝氨酸(FLS2)、乙烯不敏感蛋白(EIN3)和DNA定向RNA聚合酶α亚基(rpoA)等。(3)实时荧光定量PCR结果表明,miR396a-3p_2和miR396b-5p在不同光质的表达模式存在差异;在不同光强的蓝光条件下,miR396b-5p与其靶基因的表达趋势基本呈负相关,而miR396a-3p_2与rpoA的表达趋势未呈负相关,可能存在其他miR396家族成员或miRNAs同时调控,从而实现靶基因转录水平的调控。     

拟南芥miR399耐低磷胁迫研究进展

MicroRNA是一类长21~25nt的内源非编码RNA,可以与目标mRNA结合使之断裂或降解,从而在转录或转录后水平发挥作用。miR399长22nt,在拟南芥中有6个成员,分别是miR399a~f,已在19个物种中发现了118个miR399。现已证明,拟南芥miR399在耐低磷胁迫中有重要作用,现对拟南芥miR399在耐低磷胁迫中的研究进展进行综述,以探索miR399提高大豆及其他植物耐低磷胁迫能力的可能性。     

植物miR396-GRF模块的生物学功能及其潜在应用价值

miR396是植物中一种保守的microRNA,生长调节因子(growth regulatory factor,GRF)基因已在多个物种中被证实是其作用的主要靶基因。目前的研究报道显示,miR396介导的靶基因GRF调控途径(miR396-GRF),已在利用分子育种技术进行植物品种改良,及提升植物组织材料再生效率方面展露出了诱人的应用潜力。本文分析了miR396和GRF基因的序列特点;阐明了miR396-GRF模块的具体互作模式;并着重介绍了近年来miR396-GRF模块在调控植物生长发育、逆境胁迫响应和影响植物组织再生效率方面的生物学功能研究进展,也收集了miR396-GRF模块提高植物生物量及作物产量、改善植物逆境胁迫耐受能力及提高植物材料在遗传转化过程中再生效率方面的研究案例;最后,总结了目前关于miR396-GRF模块发挥生物学功能的分子机制研究概况,旨为进一步深入研究miR396-GRF途径提供思路和参考。     

APETALA1启动子驱动AtlPT4在转基因拟南芥中表达导致花和花器官发育异常

细胞分裂素对拟南芥（Arabidopsis thaliana）花分生组织细胞的分裂和分化具有重要作用。本研究利用APETALA1（AP1）特异启动子在花分生组织和第1、2轮花器官中表达细胞分裂素合成酶（isopentyl transferase,IPT）基因IPT4,研究细胞分裂素对花和花器官发育的影响。在pAP1∷IPT4转基因植株中出现了花密集和花器官数目增多等现象。原位杂交和GUS组织染色结果发现,在pAP1∷IPT4转基因植株中,花分生组织特征决定基因LEAFY（LFY）与花器官特征决定基因AP1、PISTILLATA（PI）和AGAMOUS（AG）的表达量均有不同程度的提高。研究结果表明在拟南芥中表达pAP1∷IPT4影响其花和花器官的正常发育。     

APETALA1启动子驱动AtIPT4在转基因拟南芥中表达导致花和花器官发育异常

细胞分裂素对拟南芥（Arabidopsis thaliana）花分生组织细胞的分裂和分化具有重要作用。本研究利用APETALA1（AP1）特异启动子在花分生组织和第1、2轮花器官中表达细胞分裂素合成酶（isopentyl transferase,IPT）基因IPT4,研究细胞分裂素对花和花器官发育的影响。在pAP1∷IPT4转基因植株中出现了花密集和花器官数目增多等现象。原位杂交和GUS组织染色结果发现,在pAP1∷IPT4转基因植株中,花分生组织特征决定基因LEAFY（LFY）与花器官特征决定基因AP1、PISTILLATA（PI）和AGAMOUS（AG）的表达量均有不同程度的提高。研究结果表明在拟南芥中表达pAP1∷IPT4影响其花和花器官的正常发育。     

APETALA1 启动子驱动AtIPT4 在转基因拟南芥中表达导致花和花器官发育异常

细胞分裂素对拟南芥(Arab idopsis thal iana)花分生组织细胞的分裂和分化具有重要作用。本研究利用APETALA1(AP1)特异启动子在花分生组织和第1、2轮花器官中表达细胞分裂素合成酶(isopentyl trans ferase, IPT)基因IPT4, 研究细胞分裂素对花和花器官发育的影响。在pAP1::IPT4转基因植株中出现了花密集和花器官数目增多等现象。原位杂交和GUS组织染色结果发现, 在pAP1::IPT4转基因植株中, 花分生组织特征决定基因LEAFY (LFY)与花器官特征决定基因AP1、PISTILLATA (PI )和AGAMOUS (AG)的表达量均有不同程度的提高。研究结果表明在拟南芥中表达pAP1::IPT4影响其花和花器官的正常发育。     

A set of Arabidopsis thaliana miRNAs involve shoot regeneration in vitro

Plant miRNAs, the critical regulator of gene expression, involve many development processes in vivo. However, the roles of miRNAs in plant cell proliferation and redifferntiation in vitro remain unknown. To determine better the molecular mechanism of these processes, we have recently reported that a set of miRNAs with different expression patterns between cells of totipotent and non-totipotent Arabidopsis calli. Some of these were specifically up- or downregulated during callus formation or shoot regeneration, and other development. Among them, miR160, and one of its target genes, ARF10, regulated Arabidopsis in vitro shoot regeneration via WUS, CLV3 and CUC1/2. The miR160-overexpressing, 35S transgenic lines, exhibited reduced shoot regeneration efficiency. The mARF10, a miR160-resistant form of ARF10, showed a high level of shoot regeneration ability. In the transgenic, expression of the above shoot meristem-specific genes was elevated, which is consistent with the improved shoot regeneration. In contrast, the ARF10 deficient knockout mutant produced fewer regenerated shoot. However, overexpressors of ARF10 were only marginally more efficient than the wild type with the respect to shoot regeneration. Our observation strongly supports that proper shoot regeneration from in vitro cultured cells requires the miR160-directed negative influence of ARF10. The enhanced expression of ARF10 is likely to have contributed to the improved regeneration ability.     

A role for the miR396/GRF network in specification of organ type during flower development,as supported by ectopic expression of Populus trichocarpa miR396c in transgenic tobacco

The MIR396 family, composed of ath‐miR396a and ath‐miR396b in Arabidopsis, is conserved among plant species and is known to target the Growth‐Regulating Factor (GRF) gene family. ath‐miR396 overexpressors or grf mutants are characterised by small and narrow leaves and show embryogenic defects such as cotyledon fusion. Heterologous expression of ath‐miR396a has been reported in tobacco and resulted in reduction of the expression of three NtGRF genes. In this study, the precursor of the Populus trichocarpa ptc‐miR396c, with a mature sequence identical to ath‐miR396b, was expressed under control of the CaMV35S promoter in tobacco. Typical phenotypes of GRF down‐regulation were observed, including cotyledon fusion and lack of shoot apical meristem (SAM). At later stage of growth, transgenic plants had delayed development and altered specification of organ type during flower development. The third and fourth whorls of floral organs were modified into stigmatoid anthers and fasciated carpels, respectively. Several NtGRF genes containing a miR396 binding site were found to be down‐regulated, and the cleavage of their corresponding mRNA at the miR396 binding site was confirmed for two of them using RACE‐PCR analysis. The data obtained agree with the functional conservation of the miR396 family in plants and suggest a role for the miR396/GRF network in determination of floral organ specification.     

拟南芥AtLH基因过量表达引起叶向下性卷曲和晚开花

AtLH基因是BcpLH基因在拟南芥(Arapsis thaliana L.)中的同源基因,含有两个编码双链RNA结合蛋白的结构域.在大白菜叶球发育过程中,BcpLH基因与包叶的卷曲有关.为研究AtLH的基因对叶卷曲这一重要生物学现象的调控作用,构建了35S:AtLH基因的正义表达载体并转化拟南芥.与野生型比较页言,转基因植株的花和叶中AtLH的表达量有显著增加,成为AtLH基因过量的植株.这些植株的莲座叶向外或向下卷曲,呈现明显的偏上性生长;而且抽苔和开花时间延迟;在营养生长期其短缩茎的叶腑处着生数个侧茎,表现为顶端优势减弱;在生殖生长期二级花序减少使得主花序更加发达,表现为顶端优势增强,转基因植株对激素的敏感性改变,IAA剌激根生长的作用增强,ABA抑制根生长的作用减弱.由此可见,AtLH基因的过量表达可引起转基因植株的叶片向下卷曲.     

拟南芥AtLH基因过量表达引起叶向下性卷曲和晚开花(英文)

AtLH基因是BcpLH基因在拟南芥(Arabidopsis thealiana L.)中的同源基因,含有两个编码双链RNA结合蛋白的结构域。在大白菜叶球发育过程中,BcpLH基因与包叶的卷曲有关。为研究AtLH基因对叶卷曲这一重要生物学现象的调控作用,构建了35S:AtLH基因的正义表达载体并转化拟南芥。与野生型比较而言,转基因植株的花和叶中AtLH的表达量有显著增加,成为AtLH基因过量表达的植株。这些植株的莲座叶向外或向下卷曲,呈现明显的偏上性生长;而且抽苔和开花时间延迟;在营养生长期其短缩茎的叶腋处着生数个侧茎,表现为顶端优势减弱;在生殖生长期二级花序减少使得主花序更加发达,表现为顶端优势增强;转基因植株对激素的敏感性改变,IAA刺激根生长的作用增强,ABA抑制根生长的作用减弱。由此可见,AtLH基因的过量表达可引起转基因植株的叶片向下卷曲。