芥蓝miR156a家族进化特性及表达分析

作者：陈冰星; 陈泽源; 赵怡娇; 唐为玲; Gefu Wang-Pruski; 郭容芳^*

来源：西北植物学报, 2020, 40(08): 1313-1322.

• 芥蓝
• 叶片
• 菇叶
• miR156a
• SPL

miRNA广泛参与植物的发育过程。芥蓝形态多样,叶片发育因品种而异。为了解miR156a家族的进化特性及其在芥蓝叶片发育中的表达模式。该研究对芥蓝miR156a成员及其前体pre-miR156a成员进行生物信息学分析,比较不同品种芥蓝叶形的差异,并采用qRT-PCR方法分析芥蓝不同组织部位中pre-miR156a的表达水平、以及叶形相似的芥蓝品种‘翠宝’和‘改良香菇’中不同类型叶片的pre-miR156a成员及其靶基因的表达水平。结果表明:(1)多序列比对和进化树分析发现芥蓝miR156a家族成员和pre-miR156a-3p1在进化过程中高度保守;二级结构预测发现pre-miR156a每个成员均能形成茎环结构并包含2～3个miR156a成员序列;靶基因预测显示miR156a-5p和miR156a主要靶向SPL,而miR156a-3p1则靶向CTPS等不同的基因。(2)‘翠宝’和‘改良香菇’芥蓝的叶形最为相似,qRT-PCR分析显示,pre-miR156a在‘翠宝’营养生长期的叶片中高度表达。(3)pre-miR156a成员在‘翠宝’和‘改良香菇’不同类型叶片中差异表达,pre-miR156a主要在成熟叶和菇叶中表达,而pre-miR156a-3p1和pre-miR156a-5p在第一片真叶中表达量更高。(4)靶基因分析的结果在不同品种中呈现不同趋势,‘翠宝’成熟叶中SPL10/15高表达,SPL2表达量降低;‘改良香菇’中SPL10在成熟叶和菇叶中表达降低,SPL15在菇叶中高表达,SPL2在不同类型叶片中表达无差异。研究认为,miR156a成员及其靶基因SPL2/10/15可能参与调控芥蓝叶片发育,不同品种中作用的靶基因可能存在差异,从而导致了各品种芥蓝叶片发育的差异。

• 单位
  福建农林大学