玉米MIR166基因家族的进化与功能研究

miR164c和miR168a的表达与种子活力的关系研究
的开题报告
研究背景：
种子活力是种子进行萌发、生长和发育的重要生理特性之一，对于
植物的生长和繁殖具有重要意义。

因此，了解种子活力的形成机理和遗
传调控机制对于揭示植物生长和发育的分子机制具有重要意义。

miRNA是一类长度约为21-24个核苷酸的非编码小RNA，可以通过与靶基因的mRNA结合来调节基因的表达。

在植物中，miRNA参与了调
节植物的生长和发育、代谢、响应环境等重要生理过程，并在种子发育
与安全、种子质量等方面发挥重要作用。

因此，通过研究特定miRNA与
种子活力之间的关系，有助于深入了解种子的发育、循环和保护机制。

研究假设：
miRNA对种子活力的形成和调控具有重要作用。

我们假设miR164c
和miR168a参与调控种子活力的形成和表达，与种子质量密切相关。

研究目的：
本研究旨在研究miR164c和miR168a的表达与种子活力之间的关系，为深入探究miRNA对种子发育的影响和调控机制提供新的理论和实验基础。

研究内容：
1. 收集大豆等重要种子材料，测定其产量、发芽率和种子活力，并
对其进行miRNA关联分析。

2. 筛选miRNAs，与种子活力相关miRNA的表达模式进行分析。

3. 建立miRNA与种子活力的关系模型，研究miRNA对种子活力的
调节作用。

研究意义：
通过本研究，对于揭示miRNA与种子活力的关系、探究种子发育的分子机制具有重要意义。

该研究有助于进一步完善植物生长和发育的调控理论，为提高种子的品质和产量提供新的思路和方法。

miRNA在农作物研究中的应用进展作者：韩霜王晓丹肖钢李瑞莲张振乾邬贤梦陈浩来源：《现代农业科技》2016年第21期摘要 miRNAs是内源的小分子RNA，在生物体生长发育、生物体代谢途径以及抵抗生物或非生物胁迫中起着非常重要的作用。

综述了miRNA在水稻、玉米、油菜、棉花等主要农作物生长发育的调控的应用研究进展，最后探讨了miRNA未来研究热点，并对其在农作物研究中的应用前景进行了展望。

关键词 miRNA；农作物；应用；研究进展中图分类号 S5；Q522 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）21-0014-03miRNAs（microRNA）在生物体生长发育、生物体代谢途径以及抵抗生物或非生物胁迫中起着非常重要的作用[1-2]。

miRNA是内源的小分子RNA，约占整个真核生物基因组基因总数的2%，能通过RNase Ⅲ的Dicer酶和/或α蛋白家族的精确剪切，产生具有反向重复的转录物[3]。

植物miRNA通过与 RNA诱导沉默复合体（RISC）结合，切割靶mRNA，介导靶DNA 甲基化抑制靶mRNA的翻译或来调控基因的表达[4-5]，在植物生长素信号、叶片发育、花器官形成等生命活动、细胞内基因表达调控及植物响应干旱、低温等逆境生理过程中发挥重要的调控作用[6-8]。

研究植物中miRNA功能的方法有如下几种：一是生化与分子生物学方法测定miRNA指导下mRNA的剪切反应的精确位点，该方法可将miRNA与其调控的生化反应联系在一起[4-5]；二是导入抗miRNA的靶基因，使原本被miRNA抑制的基因得到表达，植物的表型变化就可反映出miRNA的功能；三是通过上调miRNA的表达，然后从表型的变化分析miRNA的功能。

综述了该技术在农作物研究中的应用，以期为农业科研研究提供参考。

1 在主要农作物研究中的应用水稻、玉米、油菜、小麦等作为重要的粮食作物，miRNA在这些作物中生长发育起着重要的作用。

马铃薯miR166及其靶基因的克隆和功能研究马铃薯miR166及其靶基因的克隆和功能研究摘要：miR166是一类在植物中高度保守的微小RNA分子，已被广泛研究。

本研究旨在通过克隆马铃薯中的miR166以及其靶基因，探究miR166在马铃薯生长发育中的功能。

首先，我们通过RT-PCR方法从马铃薯中克隆得到miR166的全长序列，并利用miR166靶向预测工具预测了其潜在的靶基因。

随后，通过构建miR166表达载体和靶基因过表达载体，分别将其转化到马铃薯中，观察其对马铃薯表型的影响。

结果表明，miR166的过表达显著抑制了马铃薯的茎叶生长，并促使块茎的增大。

而过表达miR166的靶基因则导致马铃薯的茎叶异常生长和块茎的减小。

进一步的研究发现，miR166通过负调控多个靶基因，参与了马铃薯植株的生长发育和器官形成过程。

综上所述，本研究揭示了马铃薯miR166及其靶基因在马铃薯生长发育中的重要作用。

1. 引言马铃薯（Solanum tuberosum）是一种重要的粮食作物，被广泛种植和食用。

马铃薯的块茎富含淀粉，并且富含多种维生素和矿物质，对人类的健康具有积极作用。

因此，研究马铃薯的生长发育机制对于提高马铃薯产量和质量具有重要意义。

2. 材料与方法2.1 马铃薯植株的生长与处理条件本研究选取生长健壮的马铃薯植株作为研究对象。

植株生长于温室，温度保持在25°C，光照强度为150 μmol/m2/s，光照周期为16 h/8 h（光/暗）。

2.2 miR166的克隆与构建....（此处省略实验细节部分）3. 结果3.1 miR166的克隆结果通过RT-PCR方法，我们成功从马铃薯中克隆得到了miR166的全长序列。

进一步利用miR166靶向预测工具，我们确定了5个潜在的miR166靶基因。

3.2 miR166的过表达对马铃薯表型的影响经过转化实验，我们发现miR166的过表达显著抑制了马铃薯的茎叶生长，并促使块茎的增大。

植物体细胞胚发生miRNA研究进展许珊珊;林思祖【摘要】介绍了植物miRNA的作用机制,并重点阐述了落叶松、玉米、龙眼体细胞胚发生相关miRNA的研究进展.随着miRNA的深入研究,体胚发生相关miRNA 的功能验证、不同miRNA间的相互调控及对下游靶基因的调控作用研究将成为重要的研究方向,因此,了解植物体胚发生miRNA的发展现状及趋势非常重要.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】4页(P18-20,22)【关键词】体细胞胚发生;miRNA;落叶松;玉米;龙眼【作者】许珊珊;林思祖【作者单位】福建农林大学林学院,福建福州350002;国家林业局杉木工程技术研究中心,福建福州350002;福建农林大学林学院,福建福州350002;国家林业局杉木工程技术研究中心,福建福州350002【正文语种】中文【中图分类】S188植物体细胞胚的概念源于1902年Haberlandt提出的植物细胞具有全能性，即每一个细胞都能不断分裂，进而分化形成完整的植株［1］。

有关植物体细胞胚发生的研究最早是从胡萝卜贮藏根组织培养材料中观察到来自体细胞组织胚的启动和发育过程［2］。

同时，由于体细胞胚发生过程与合子胚发育高度相似［3］，且其在离体条件下可人为控制收集特定发育阶段的大量材料，因此体细胞胚发生亦是研究植物胚胎发育的模式系统。

目前，已有众多学者对体细胞胚发生的分子机理进行了大量研究，并分离出许多相关基因，但由于体细胞胚发生是个复杂的生物学过程，涉及一系列信号转导过程和基因表达［4］，且其发生过程中各阶段基因激活与抑制的潜在机制尚不清楚，仍不足以阐明胚胎发生机理和解决生产问题。

miRNA是一类长为21～24 nt内源的非编码的小分子RNA，广泛分布于植物基因组中。

miRNA主要通过引导靶基因mRNA降解、介导翻译抑制和介导DNA甲基化等途径负向调节植物基因表达［5-9］，从而调控植物细胞分裂、组织分化、器官形态建成、激素应答与信号传导以及植物对逆境胁迫的应答［10-16］。

利用STTM技术分析拟南芥miR160和miR165/166的互作网络及玉米miR166的初步功能MicroRNA(微miRNA,miRNA)是一类非编码小RNA,在植物生长发育和逆境胁迫响应中起到重要作用。

Short Tandem Target Mimic(短串联靶标模拟,STTM)技术能够高效、特异沉默目标miRNA家族,而其他miRNAs的表达和功能则不受影响,在miRNA的作用机制和miRNA间的互作网络研究中发挥着巨大的功效。

本研究利用STTM技术分析拟南芥miR160和miR165/166的互作网络,以及玉米miR166的作用机制。

为了鉴定拟南芥中miR160和miR165/166的互作网络,通过两个单突变体STTM160和STTM165/166的杂交,获得了双突变体STTM160×165/166,鉴定了双突变体的叶片发育和干旱胁迫的表型转变,分析了miR160和miR165/166及其靶基因的表达水平。

利用转录组和小RNA测序技术,比较了单、双突变体中miRNA和基因的表达差异。

利用高性能液相色谱(HPLC)技术,比较了单、双突变体中IAA 和ABA的相对含量,阐明了miR160和miR165/166互作对叶片发育和干旱耐性的影响。

此外,为了验证玉米中miR166的作用机制,通过构建表达载体,并进行遗传转化,获得了转基因STTM166,鉴定了STTM166植株和穗粒的表型,分析了miR166的表达水平。

利用转录组测序技术,比较了转基因STTM166与野生型C01基因的表达差异,阐释了miR166调控玉米叶片发育和开花时间的潜在作用机制。

本研究的主要结果如下:1、STTM160的叶片上翻,边缘锯齿,开花时间提前;STTM165/166的叶片数目增多,颜色加深,向内卷曲呈勺子状或喇叭状,干旱耐性较强。

双突变体STTM160×165/166则表现出综合减弱的表型,叶片数目增多,表面粗糙,略微上翻,边缘稍有锯齿,开花略微提前,干旱耐性稍有增强。

植物 miRNA 的生物功能与研究方法伊六喜;苏少锋;刘红葵;斯钦巴特尔∗【摘要】植物 microRNA(miRNA)是近年来发现的一类在植物体内普遍存在的内源非编码小 RNA,与植物基因表达调控相关。

本文综述了植物 miRNA 的特点、miRNA 与植物发育的关系及调控机制、植物 miRNA 研究方法等,对植物生长发育以及抗性的调控机制提供了研究方向,同时对于一些基因家族研究提供了理论基础。

% MicroRNAs (miRNAs) are a kind of endogenous small non-coding RNAs commonly found in plants in recent years, and are involved in gene expression in plants. This paper reviews the characteristics of the plant miRNA, the relationship between miRNA and plant development, as well as regulatory mechanism, and research methods in plants, so as to make a direction to do research on regulatory mechanism of plant growth and development as well as plant resistance, at the same time to provide a theoretical basis for some gene family research.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】5页(P166-170)【关键词】microRNA;植物;基因调控【作者】伊六喜;苏少锋;刘红葵;斯钦巴特尔∗【作者单位】内蒙古农牧业科学院，呼和浩特 010031;内蒙古农牧业科学院，呼和浩特 010031;内蒙古农牧业科学院，呼和浩特 010031;内蒙古农牧业科学院，呼和浩特 010031【正文语种】中文长期以来,多数研究者认为除了成熟snRNA、tRNA和rRNA外,大部分RNA仅仅在DNA和蛋白质之间起桥梁作用,但随后发现RNA也可能参与真核细胞中基因表达的调控[1]。

作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2020, 46(12): 1991 1996 / ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9 E-mail: zwxb301@本研究由国家重点研发计划项目(2016YFD0100804)资助。

This study was supported by the National Key Research and Development Program of China (2016YFD0100804).*通信作者(Corresponding author): 岳兵, E-mail: yuebing@第一作者联系方式: E-mail: tianshike1996@Received (收稿日期): 2020-05-07; Accepted (接受日期): 2020-08-19; Published online (网络出版日期): 2020-08-31. URL: https:///kcms/detail/11.1809.S.20200828.1751.009.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2020.03025玉米雄性不育突变体mi-ms-3的遗传分析及分子鉴定田士可 秦心儿 张文亮 董 雪 代明球 岳 兵*华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室, 湖北武汉 430070摘 要: 玉米是杂种优势利用的最好的作物之一, 雄性不育材料作为一种宝贵的种质资源, 对杂种优势的利用具有十分重要的价值。

前期筛选得到1个雄性不育突变体, 并将其命名为mi-ms-3。

该突变体表现为: 雄穗花药数目减少且不外露, 每个花药只有2个药室, 部分花药退化为膜状并在其末端形成丝状物; 1% I 2-KI 染色发现花药中含有能正常着色的花粉粒, 与野生型花粉镜检不同之处在于总花粉粒数目的减少; 突变体雌穗花丝增多, 成熟果穗的籽粒两侧各有1个败育的籽粒。

核农学报2024，38（3）：0472~0480Journal of Nuclear Agricultural Sciences植物miR396及其靶基因进化、功能与应用研究进展童嘉琳1楼姝坪1徐云敏1， 2朱祝军1， 2何勇1， 2， *（1浙江农林大学园艺科学学院，浙江杭州311300；2农业农村部亚热带果品蔬菜质量安全控制重点实验室，浙江杭州311300）摘要：miR396是植物中一类保守的miRNA，通过切割/翻译抑制负调控靶基因，在植物生长发育、信号响应等过程起重要作用。

本研究对miR396和靶基因的功能进行总结，重点阐述了miR396的进化及其在农业生产上的应用，以期为深入探究miR396调控植物发育、提高作物产量和养分利用效率等提供参考。

关键词：miR396；靶基因；进化；功能；GRFDOI：10.11869/j.issn.1000‑8551.2024.03.0472miR396是一类内源性的非编码小分子RNA（大部分为21~22 nt）。

与其他miRNA相同，miR396由细胞核中的MIR（miRNA基因）在RNA聚合酶Ⅱ（RNA polymerase Ⅱ，RNA Pol Ⅱ）的作用下转录成具有茎环结构的pri-miRNA；接着由类RNase Ⅲ酶（Dicer-like 1，DCL1）切割形成miRNA/miRNA*双链；最后在甲基转移酶（HUA ENHANCER1，HEN1）和染色体区域维护因子1（Chromosomal Maintenance 1，CRM1）蛋白的作用下形成miRNA成熟体，对靶基因进行切割或翻译抑制［1-4］。

近年来研究表明，miR396可以参与植物生长发育、生物及非生物胁迫响应等过程［5-8］。

miR396的靶基因包括生长调节因子（growth-regulating factor，GRF）、基本螺旋-环-螺旋转录因子（basic Helix-Loop-Helix 74，bHLH74）、短营养期相关基因（short vegetative phase，SVP）、GRAS（含有GRAS结构域）家族基因成员（scarecrow-like 14，SCL14）、四肽重复样超家族蛋白基因（tetratricopeptide repeat-like superfamily protein，TPR）和氨基环丙烷羧酸氧化酶基因（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase，ACO）等［9-13］。

植物MicroRNA对花发育调控研究进展陈罡【摘要】植物MicroRNA是一种长19~24个核苷酸的内生性小RNA,在植物的发育过程中起着重要且独特的调控作用.由于其在植物生长发育、器官的形态建成、信号转导以及对外界环境胁迫应答等生物学过程中起到重要的调节作用,已成为基因功能研究的重点和热点.该文综述了MicroRNA研究的发展现状,并介绍了植物MicroRNA对花器官调控的作用机理及一些研究进展.【期刊名称】《辽宁林业科技》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】4页(P55-58)【关键词】植物MicroRNA;花发育;调控机制【作者】陈罡【作者单位】辽宁省林业科学研究院林业生物技术与分析测试中心,辽宁沈阳110032【正文语种】中文【中图分类】Q522在生物界广泛存在着具有一定功能的非编码小分子RNA。

从最早在牵牛花发现的小分子干扰RNA（small interfering RNA,siRNA）至今，人们已经在多种真核生物中发现上百种这种小分子RNA。

M icroRNA是小分子RNA的一种，简称m iRNA，最早是由Lee等[1]在秀丽新小杆线虫基因组中发现的，植物M icroRNA是由Reinhart等[2]从拟南芥小RNA文库中获得的。

由于最初发现M icroRNA时对其了解较少，没有统一的命名规则，但随着近年来对M icroRNA的深入了解，鉴定方法的不断丰富，M icroRNA的报道数量越来越多，分类越来越详细，植物M icroRNA的发现也使人们对RNA调控基因表达的功能有了新的认知。

植物M icroRNA是基因表达中一类负调控因子，在植物生长发育的各个过程及抵御环境胁迫等方面起非常重要的调控作用。

m iRNA是一类内生性小RNA分子，它们是一些5'端带磷酸基团、3'端带羟基的单链RNA分子[3-4]，经过Dicer酶加工而生成的。

因其5'端带有的磷酸基团多为尿嘧啶核苷酸，使得m iRNA能与大多数寡核苷酸和功能RNA的降解片段进行区别。