草酸胁迫下拟南芥三个差异表达microRNA的分析

摘要

草酸是多种植物病原真菌(如核盘菌,灰葡萄孢等)的重要致病因子,这些草酸产生菌在侵染植物时,会分泌草酸来酸化寄主组织,使得病原真菌的细胞壁降解酶能更迅速地协同发挥作用,加速细胞的降解,而且草酸可夺取寄主细胞壁的钙离子形成草酸钙结晶从而破坏寄主细胞壁.植物microRNA广泛参与植物生长发育各阶段的基因表达调控,在抗生物或非生物胁迫的应答中发挥着重要的作用.本研究基于植物microRNA芯片研究3周龄拟南芥(Arabidopsis thaliana)在30 mmol/L草酸胁迫下microRNA的表达.获得3个差异表达的microRNA:miRNA-2988 (Ptc-miR3911),miRNA-3090 (Ath-miR858),miRNA-3131(Ppt-miR1211).根据psRNATarget,对下调表达的小立碗藓(Physcomitrella patens) Ppt-miR1211的同源物,找到一个最匹配的靶mRNA是At5g35753;另一下调表达的毛果杨(Populus trichocarpa)Ptc-miR3 991(与Ath-miR399b同源)的同源物,对应的靶mRNA是一个泛素连接酶(At2g33770);上调表达的Ath-miR858有4个靶mRNA,分别为At2g47460 (AtMYB12)、At5g49330 (AtMYB111)、At1g06180 (AtMYB13)和At1 g66230 (AtMYB20).草酸胁迫下,qRT-PCR对其中下调表达的两个Ppt-miR 1211及Ptc-miR3991同源物的靶基因的表达情况分析表明,At5g35753及At2g33770在草酸胁迫2h后被诱导表达,于12h达到峰值,24 h后表达量下降;qRT-PCR还表明:在草酸胁迫1h后,Ath-miR858确实被诱导表达,于12h达到峰值,24 h后表达量下降,其靶基因MYB在草酸胁迫早期(2 h内)多数有下调的趋势,表明microRNA对其靶mRNA确有负调控.此外,还对Ath-miR858与Ath-miR399b的启动子进行了生物信息学分析.本研究结果为microRNA在拟南芥抗草酸胁迫中的作用提供了依据.