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土壤盐渍化和干旱化是影响全球作物产量和品质的重要因素。因此,作物耐盐及耐旱分子机理研究已成为农业科学的热点。近年来研究表明植物中有一些基因、转录因子参与盐和干旱胁迫应答。miRNA是普遍存在于动植物中的高度保守的基因表达调控元件,在植物胁迫应答过程中发挥重要作用,其中miR160/164家族基因在已有的报道中证明在植物中参与干旱和盐胁迫应答过程。甜菜是我国重要的糖料作物,具有耐盐碱、耐贫瘠、适应性广等优点,研究甜菜耐盐和耐旱性,从分子水平上认识甜菜耐盐耐旱机理,丰富耐盐耐旱基因资源对选育耐盐耐旱甜菜品种意义重大。本论文采用生物信息学分析与分子生物学实验相结合的手段研究了在盐/干旱胁迫下甜菜不同品种幼苗叶及根中miR160/164及其靶基因的表达量变化,并获得如下结果:1.采用高通量测序并结合生物信息学技术预测到甜菜miR160和miR164的靶基因,其中miR160的靶基因为ARF17/18,miR164的靶基因为NAC(21/22)/100。2.克隆了抗逆相关的P5CS(1-Pyrroline–5-Carboxylat Synthetase)基因c DNA序列,经测序及序列分析,该序列全长2,325 bp,编码框为2,151 bp,编码一条716个氨基酸组成的蛋白质,该蛋白质分子量77.4 kD,等电点5.72,负电荷残基数为96,正电荷残基数为83,疏水系数为-0.095,是一个无跨膜区域,性质稳定的非分泌亲水蛋白,具有P5CS酶结构域,是脯氨酸的生物合成过程中的关键酶,序列已提交到Genbank,ID:KY019201。3.利用300 mM的NaCl溶液对甜菜耐盐品种“0”68和盐敏感品种双6的2对、3对真叶期幼苗进行盐胁迫处理,利用荧光定量PCR技术对不同时间节点下的甜菜幼苗根叶样品进行miR160/164及其靶基因以及抗逆相关P5CS基因的表达量分析,结果表明盐胁迫下P5CS基因的表达与处理时间呈现正相关,而miR160/164的表达发生显著下调并遵循一定的时空表达模式,其靶基因的表达均呈显著上调变化。说明miR160/164及其靶基因参与盐胁迫应答过程。4.使用15%的PEG6000对甜菜耐旱品种W6-1和干旱敏感型品种CL-6幼苗进行模拟干旱胁迫处理,利用荧光定量PCR技术对不同时间节点下的甜菜甜菜幼苗根叶样品进行miR160/164及其靶基因以及P5CS基因的表达量分析,结果表明干旱胁迫下P5CS基因的表达与处理时间呈现正相关,而miR160/164的表达发生显著下调并遵循一定的时空表达模式,其靶基因的表达同样呈现显著上调的趋势。说明miR160/164及其靶基因参与干旱胁迫应答过程。5.利用生物信息学技术使用KEGG等在线软件分析了miR160/164及其靶基因ARF17/18和NAC(21/22)/100参与的信号通路,结果表明miR160及其靶基因参与植物激素信号传导(map04075)和MAPK(Mitogen-activated protein kinase,丝裂原活化蛋白激酶)(map04016),通过对两条代谢通路间接调控使植物应对逆境胁迫。