【操縱單個miRNA改良水稻多性狀機制獲揭示】水稻是全球最重要的糧食作物之一。產量、抗病性和生育期是水稻生產的3個關鍵因素。能夠協調產量、抗病性和生育期的基因在育種中具有重要價值。miRNA結合到與其反向互補的DNA或RNA上,通過DNA甲基化修飾、mRNA切割以及抑制mRNA翻譯等,調控基因表達,在水稻應對各種生物脅迫中起精細調控作用。而且,miRNA通過靶向不同的基因,可以很好地協調植物生長、發育和免疫。

近日,四川農業大學教授王文明團隊在《自然—植物》在線發表研究論文,不僅揭示了miR168-AOG1調控水稻產量、生育期和稻瘟病抗性的機制,同時為提高水稻抗稻瘟病的同時保障高產這一實際生產問題的解決提供了新思路。傳送門:http://t.cn/A6tMBUvx

王文明團隊研究發現,Osa-miR168(miR168)響應稻瘟菌侵染。在已知miR168靶向AGO1,而AGO1是RISC的關鍵元件的前提下,在水稻中過量表達miR168可明顯抑制AGO1基因的表達,導致水稻更感稻瘟病、生育期延遲、產量相關性狀變差;相反,表達miR168的、模擬的靶標(MIM168),減弱了miR168對AGO1表達的抑制,不僅可以增強水稻對稻瘟病的抗性,還促進水稻分櫱增多、縮短生育期和提高產量。

miR168和AGO1組成的miR168-AGO1調控信號的變化,導致多個miRNA-靶基因調控信號的變化,而這些miRNA-靶基因調控信號分別調控水稻的免疫和生長發育,其中miR535-SPL14信號調控水稻的產量和免疫,miR164-NAC11信號調控水稻的生育期和免疫,miR1320調控水稻的免疫。因此,通過操縱單個miRNA,可以改良水稻多個重要的農藝性狀。http://t.cn/A6tMBUvJ

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