苎麻纤维不同发育时期差异表达miRNAs的表达谱分析

miRNA在植物生长发育过程中起着重要的调控作用。本研究从苎麻纤维伸长期和胞壁加厚、端壁溶合期的中苎1号苎麻韧皮组织为材料的miRNA芯片中筛选出3个差异表达的miRNAs：miRl450、miRl56h和miRl72bl。利用半定量RT—PCR技术对3个差异表达miRNAs在4个苎麻纤维发育时期（苎麻纤维分生期,纤维伸长期,胞壁加厚端壁融合期和纤维成熟期）的韧皮组织以及花、叶、根和地下茎等组织和器官中的表达情况进行研究。结果表明供试的3个miRNA在苎麻纤维伸长期和胞壁加厚端壁融合期的表达量均为差异表达,进一步验证了芯片结果,其中mi1450在纤维成熟期表达量最高,在纤维伸长期的表达量最低;mi156h在花、地下茎、根和叶中的表达量显著高于4个苎麻纤维发育时期;mi172bl在纤维分生期的表达量最高,在花中的表达量最低。本研究建立了苎麻miRNA的茎环RT．PCR检测体系,为进一步研究miRNA在苎麻纤维发育过程中的作用奠定了基础。     

杂花苜蓿叶绿体基因组特征及系统发育分析

本研究以‘草原3号’杂花苜蓿(Medicago varia‘Caoyuan No.3’)为材料，采用第二代高通量测序技术，对叶绿体基因组序列进行分析、组装及注释，以探究杂花苜蓿在系统发育中的位置及在分子水平上与其近缘物种的关系。结果表明：杂花苜蓿绿体基因组全长125 317 bp,为典型四分体结构，不存在IR区缺失的情况，GC含量为33.87%。叶绿体基因组共编码106个基因，其中蛋白质编码基因54个，涉及36 498个密码子。3种不同类型的88个SSR位点分布不均衡，在LSC,SSC,IR区域的SSR数量各自为79,7和2个。对苜蓿属7个植物进行共线性分析发现其重排现象严重。系统发育分析发现杂花苜蓿与紫花苜蓿的亲缘关系最近。本研究可为苜蓿属植物遗传变异、特异基因挖掘以及品种选育改良等研究提供参考。     

基于代谢组学的‘蒙农三叶草1号’与结瘤相关的根系代谢物研究

为探究高加索三叶草与根瘤菌互作后根系代谢物的变化，本研究以‘蒙农三叶草1号’高加索三叶草(Trifolium ambiguum Bieb.‘Mengnong No.1’)为试验材料，通过设置接种与不接种根瘤菌处理，观察其结瘤效果，并运用代谢组学技术分析接种根瘤菌后根系代谢产物的变化。结果表明，在接种根瘤菌后，‘蒙农三叶草1号’根系出现结瘤现象，共有249个化合物含量发生显著变化，主要注释在“次生代谢产物生物合成”过程中；共有75个化合物富集在47个通路中，主要富集在“黄酮和黄酮醇的生物合成”和“类黄酮生物合成”过程中。其中有16个差异代谢物在结瘤过程中起重要作用，酮戊二酸、山奈酚、槲皮苷、根皮苷、杨梅素和黄豆黄甙促进了该三叶草结瘤过程，精氨酸促进根瘤的生长。本研究可为后期提高高加索三叶草结瘤效率提供理论参考。