基于高通量测序的逆境下植物miRNA的研究现状

microRNA（miRNA）是一类包含20～30个核苷酸的非编码RNA分子,在植物的生长发育和适应外界各种环境胁迫的过程中起着非常重要的作用。植物中miRNA的数量和种类都很多,而高通量测序技术的出现大大加快了miRNA的发现过程。本文综述了近年来利用高通量测序技术进行的逆境下植物体内miRNA的研究状况,以反映当前植物miRNA的发现、功能和进化等方面的最新研究进展。     

植物微RNA的生物学功能及其在砧穗互作中的作用研究进展

微RNA(microRNA或miRNA)在调控植物生长发育、胁迫应答和信号转导等方面发挥重要作用,是目前生物科学的研究热点。本文总结了植物miRNA的产生机理、特征及对靶基因的作用机制,miRNA在植物生长发育、胁迫应答、激素调节及信号转导中的功能,植物嫁接后miRNA表达的变化、砧穗间遗传物质的转运,及其对植物抗性的影响。展望了加强miRNA在砧穗互作中的研究,利用miRNA提高植物的抗性、品质和产量等的重要意义。     

果树miRNAs研究进展

模式植物的研究表明,miRNA作为一种转录后调控因子,在植物的生长发育、逆境胁迫应答等生物学过程中发挥着重要的调节作用。截至目前,虽然已经从多种果树中鉴定了大量的miRNAs,但大多数miRNAs的靶基因和功能特性还不清楚。笔者总结了目前果树中miRNAs的研究进展,特别是miRNAs在葡萄(Vitis vinifera)、桃(Prunus per-sica)、梨(Pyrus spp.)、苹果(Malus domestica)和柑橘(Citrus spp.)等具有重要经济价值的果树等方面的作用,比如调控果树生长发育与果实品质、激素信号转导和环境胁迫应答。探讨了果树miRNAs的前景和研究方向。     

嫁接对柑橘microRNA表达的影响

以‘锦橙’、‘资阳香橙’、‘飞龙枳’实生苗和‘锦橙’/‘资阳香橙’、‘锦橙’/‘飞龙枳’嫁接苗为试材,通过荧光定量PCR检测miRNA及其靶基因在嫁接苗和实生苗叶片和根系中的表达差异,分析嫁接对柑橘microRNAs及其靶基因表达的影响。结果证明嫁接对柑橘miRNA的表达有直接的影响。嫁接的影响更多地是促进接穗中一些与调控植物生长发育、胁迫应答及激素信号转导相关的miRNA的表达,并抑制了其对应靶基因的表达;而在砧木中,嫁接对根系的影响较多表现为抑制与植物生长发育、胁迫应答相关的miRNA的表达,促进其靶基因的表达。受影响的miRNA的种类及其表达的差异水平在不同砧木间有明显差异。     

植物中miRNA响应非生物胁迫研究进展

MicroRNA(miRNA)是一类长度为20~24nt的非编码RNA,在植物遭受非生物胁迫时,通过介导靶基因mRNA发挥着非常重要的作用。本文就低温、外源ABA和干旱等非生物胁迫对miRNA的调控机制进行综述,进一步阐明miRNA响应非生物胁迫的机理。     

菌根共生相关miRNA研究进展

菌根共生是植物与真菌在长期协同进化过程中形成的一种奇特的生物学现象,菌根可促进植物的生长发育,增强植物的抗逆性。MicroRNA(miRNA)在菌根共生过程中起着重要的调控作用,该研究对菌根共生相关miRNA研究的最新进展进行了综述,以期对深入了解菌根共生相关miRNA的功能提供新的思路。     

植物环状RNA研究进展

环状RNA(circularRNA,circRNA)是一类经反向剪接后、由3′末端和5′末端共价结合形成的单链非编码RNA分子,广泛存在于多种生物体中,具有结构稳定、细胞或组织特异性等特征。circRNA具有多种功能,可作为miRNA"海绵"调控miRNA表达;促进来源基因转录;通过与蛋白互作参与相关途径调控等。多种植物circRNA的研究结果暗示其在生物胁迫、非生物胁迫及生长发育中发挥重要作用。对植物circRNA分子特征和作用机制的研究现状进行综述,并结合动物中circRNA的研究进展,讨论植物circRNA的潜在作用机制,并提出植物中尚未解决的问题及其未来的应用前景。     

柑橘铜胁迫研究进展

铜是植物必需的矿质营养元素,在柑橘生长发育过程中起着重要作用。国内外长期广泛应用铜制杀菌剂防治溃疡病、炭疽病等,致使果园土壤积累了过量铜,甚至部分柑橘园树体出现铜中毒现象。另一方面,我国柑橘产区背景土壤有效铜含量较低,不使用或很少使用铜制剂的果园树体又易出现缺铜现象。铜胁迫会影响柑橘树体正常生理代谢,导致果实品质、产量下降。就此,笔者对柑橘铜胁迫现状、铜胁迫对柑橘生长发育和新陈代谢的影响、铜胁迫抗性机制等进行了综述,并对柑橘铜胁迫的影响因子、柑橘砧木对铜胁迫的耐性差异以及铜胁迫防治措施进行了概括,旨在为铜胁迫有关研究以及生产实践提供参考。     

miRNAs在园艺植物非生物胁迫响应中的作用

MicroRNAs(miRNAs)是一类内源的长度约为22个核苷酸的非编码小分子RNA,其通过对靶基因mRNA进行切割或翻译抑制调节mRNA的表达,在植物生长发育和环境胁迫响应中起到重要的作用。本文综述了园艺植物miRNA参与非生物胁迫(营养缺乏、盐渍、干旱及低温胁迫等)响应的作用。     

柑橘褐斑病菌AaSIP2基因生物学功能初步研究

蔗糖非发酵（Sucrose non-fermenting 1,SNF1）蛋白激酶复合体是1个对真菌生长发育和致病力发挥重要作用且高度保守的异源三聚体蛋白,包含1个催化亚基α,两个调节亚基β、γ。前期研究表明,α亚基Snf1在柑橘褐斑病菌碳源利用和致病力方面具有重要作用。为了解SNF1复合体其他亚基在柑橘褐斑病菌中的功能,对柑橘褐斑病菌Alternaria alternata Z7菌株的蛋白序列进行搜索,鉴定到1个β亚基Sip2。通过基因敲除及回补技术,分析AaSIP2在柑橘褐斑病菌中生物学功能。结果显示,与野生型和回补菌株相比,AaSIP2缺失突变体产孢量降低且孢子萌发迟缓,对糖和KCl、CaCl2胁迫更敏感;在不同单一碳源的MM培养基上生长速度受到不同程度抑制;对寄主的致病能力显著降低。初步证明AaSIP2参与调控柑橘褐斑病菌的产孢、孢子萌发、胁迫应答、碳源利用及致病性。     

土壤重金属胁迫与植物相关miRNA的研究进展

重金属污染是指由于人类对矿山过度开采、金属冶炼与加工及其它化工操作,造成的铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)等重金属以各种形式进入生态环境中,在其中留存、积累和迁移而造成的生态污染,土壤重金属污染的治理已成为目前环保关注的焦点。植物在长期进化过程中形成了根系富集、细胞壁束缚、跨膜转运等多种应对重金属胁迫的应答机制。microRNA(miRNA)是一类调控基因表达的重要小分子RNA,通过调控靶基因的表达而参与植物的生长发育、胁迫应答等生理代谢活动,它们同样在植物应答重金属胁迫过程中发挥重要作用。该研究对土壤中重金属污染现状进行了综述,并阐述了重金属胁迫条件下相关miRNA表达调控情况,以期为更好地研究植物miRNA应答重金属胁迫的调控机制提供参考依据。     

华中农大综述代谢组学在植物逆境生物学中的研究新进展

正华中农业大学陈伟教授团队系统综述了逆境胁迫下植物代谢组学的研究方法、逆境胁迫下植物代谢组重塑的多样性以及逆境胁迫下植物代谢组的遗传基础研究进展,并展望了应用代谢组学研究植物逆境生物学的应用前景和局限性。相关研究成果于2021年9月发表在《生物技术通报》上。     

柑橘盐胁迫响应及耐盐机制研究进展

柑橘是一种对盐胁迫十分敏感的园艺作物。综述了不同柑橘资源耐盐性的差异,进一步列举了盐胁迫对柑橘产生的生理伤害,盐胁迫容易造成植株体内的水分亏缺,并导致盐离子尤其是Cl-的积累进而产生离子毒害效应。盐胁迫还影响植株对矿质元素的吸收,使其体内养分失衡。柑橘在长期进化过程中形成了一定的耐盐机制。例如,糖醇类和氨基酸类的合成有助于柑橘的渗透调节,酶促系统和非酶类氧化剂能够降低活性氧对柑橘的伤害。此外,离子转运蛋白如ATP结合盒转运体(ABC)和氯离子通道(CLC)能够参与离子平衡重建过程,这也在柑橘的盐胁迫适应中起重要作用。     

植物逆境生物学中的蛋白质组学技术运用探析

逆境胁迫在植物生长发育中起重要作用,对植物生长质量产生直接影响。现阶段揭示植物的应答胁迫分子的机理已经成为人们探索研究的重要课题。而植物蛋白质组学研究能揭示不同胁迫状况下,植物蛋白质的具体表达情况,有助于帮助人们深入了解环境胁迫下的植物基因表达调控机制及植物响应胁迫机理,介绍了蛋白质组学研究技术,概述了植物逆境胁迫适应机制在研究中的具体应用,展望了低蛋白质组学在植物逆境生物学领域的发展状况。     

菜业资讯

北京大学生命科学学院在细胞壁miRNA功能研究中取得新进展为了解答miRNA如何调控细胞壁生物合成的问题,北京大学生命科学学院李磊研究组通过生物信息学方法在模式植物拟南芥中鉴定了23个靶向细胞壁生物合成基因的miRNA,命名为细胞壁miRNA(CW-miRNA)。以miR775为例进行了深入的遗传和生化研究。     

嫁接西瓜在不同营养胁迫下最适内参miRNA的鉴定

<正>目的与意义:miRNA在调控植物生物与非生物抗性中具有重要作用,而嫁接是提高西瓜对逆境抗性的重要技术措施。在嫁接诱导的西瓜营养胁迫响应能力改变过程中的功能有待研究揭示。基因表达分析是探究在miRNA介导的分子调控机制的一种重要的手段,选取合适的内参基因来排除误差是取得可靠的表达结果的前提。由于分子结     

果树microRNA研究进展

micro RNA(mi RNA)是一类来自真核生物自身基因组的非编码小分子RNA,通过互补配对原则作用于靶基因,从而调控植物的生长发育、激素信号以及胁迫响应等生物过程。扼要总结了果树mi RNA的生物学功能,分析了果树作物与模式植物mi RNA保守性的差异,从mi RNA的分离鉴定、表达检测及靶基因验证等方面介绍了果树mi RNA的研究方法,同时对该领域的研究进展及存在的问题进行讨论。     

江苏师范大学揭示小蛋白编码基因SlSTE1提高番茄耐盐性

正7月8日,江苏师范大学整合植物生物学课题组研究发现番茄中一个无任何已知保守结构域的小蛋白为盐胁迫应答正调控因子,并将其命名为SlSTE1 (SALT TOLERANCE ENHANCER1)。研究结果表明,SlSTE1基因的表达受多种非生物胁迫和激素处理的显著诱导,超表达该基因显著增强了番茄植株对多种氯盐(NaCl、KCl和LiCl)和氧化胁迫的耐受性;相反,沉默SlSTE1的植物对盐胁迫的耐受性降低。盐胁迫下,超表达植株中抗氧化酶活性     

柑橘褐斑病菌信号转导基因及活性氧解毒机制研究进展

由链格孢菌（Alternaria alternata）引起的柑橘褐斑病（Alternaria brown spot,ABS）是严重为害柑橘的一种真菌病害。在柑橘褐斑病菌中已鉴定出多个信号转导基因,但大多围绕单基因生物学功能的研究,关于信号级联通路主要集中在病原菌解毒活性氧（reactive oxygen species,ROS）方面。研究发现除毒素ACT外,柑橘褐斑病菌对活性氧的高效解毒机制也是其致病所必需的。对柑橘褐斑病菌信号转导基因研究现状进行综述,分析其活性氧解毒相关通路及机制,旨在为进一步研究柑橘褐斑病菌分子致病机制提供参考。     

拟南芥At-pri-miR828 基因的克隆及其对番茄的遗传转化

 MicroRNA828（miRNA828）是一种新近发现的生物学功能还未全面研究的miRNA。为从 不同角度阐明miRNA828 的生物学功能,从拟南芥中克隆到At-pri-miR828 基因并构建了该基因过量表达 的植物表达载体pC2300-pOT2-At-pri-miR828,通过农杆菌介导的叶盘法将pC2300-pOT2-At-pri-miR828 导入异源植物番茄品种‘Ailsa Craig’中。PCR 鉴定结果显示,外源基因At-pri-miR828 已成功整合到转 基因番茄基因组中,共获得9 个转基因株系,67 株转基因植株。定量PCR 检测结果显示,与野生型番茄 植株相比,转基因植株中miR828 的表达量显著增加,而生物信息学所预测的miR828 靶基因Sly-myb-like1 的表达水平则相应降低。花青素含量测定结果显示,miR828 过量表达的转基因番茄植株花青素含量明显 低于野生型植株,表明miR828 参与了番茄花青素的生物合成调控。