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    在提高柳枝稷生物量和品质性状方面取得了新的进展

    发布日期:2021-02-20 13:24 生物论文

    提高生物量和质量(消化率)是牧草育种领域的一个重要研究方向。微小核糖核酸(miRNA)是一种非编码小核糖核酸,通过调节其靶基因的丰度,在植物生长发育中发挥重要的生物学功能。研究表明,miR396-GRF模块在控制植物组织或器官的大小方面起着重要作用。调节miR396或其目的基因GRF的表达水平可能是改善植物农艺性状的有效策略,而GRF家族的不同成员具有功能冗余和一定的特异性。本研究的主要内容是阐明miR396-GRF途径如何调控C4柳枝稷的生物量和品质。

    本研究发现,过量表达miR396显著降低柳枝稷的株高和细胞壁g木质素单体含量。柳枝稷中鉴定出19个PvGRF1,PvGRF3和PvGRF9在茎中高表达。PvGRF1/3/9的活性通过分别在PvGRF1、3和9基因的miR396靶位点过量表达同义突变基因rPvGRF1、3和9,以及通过过量表达PvGRF1/3/9- SRDX而被抑制。发现pvgrf1和PvGRF9对提高株高和g木质素单体含量起主要作用。在miR396过表达的植物中PvGRF9的过表达可以补充miR396过表达植物的缺陷表型。此外,PvGRF9的表达会影响miR396等GRF基因的表达,干扰赤霉素和生长素的生物合成和信号转导,以及细胞壁木质素、葡萄糖和木聚糖生物合成途径中相关基因的表达,从而系统调控柳枝稷的株高和细胞壁生物合成。酶消化法对转基因材料生产和应用价值的综合评价表明,过量表达rPvGRF9的单株产糖量最高。本研究阐明了miR396-PvGRF9途径在调控柳枝稷生物量产量和品质中的重要作用,为提高植物生物量和品质提供了新的分子工具。(生物谷

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