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植物学报Chi nese Bul l eti n ofBot any2012，47( 5) ：462_473，W W W ．chi nbu¨ botanycomdoi ：1 0．3724／SP．J ．1259，2012，00462· 研究报告·落叶松体胚发育中5个m i RN A前体与成熟体的表达张俊红1一，张守攻1，吴涛1，韩素英3，杨文华1，齐力旺r1中国林业科学研究院林业研究所细胞生物学实验室，北京100091：2浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室培育基地，临安311300；3中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所，北京100091摘要利用同源比对或RACE克隆了5个落叶松( Lari x l eptol epi s) m i RN A前体。结果显示，在各物种m i RN A前体间，成熟序列高度相似。但其它序列相似度差异大，序列相似度与亲缘关系有关。采用qRT—PCR分析了5个m i RN A、前体和靶基因在落叶松体胚8个发育阶段的表达变化。结果显示，m i RN A表达最高峰出现在后期子叶胚，暗示与促进胚胎休眠有关：表达次高峰出现时期不同，表现为m i R397和m i R408在PEM III，m i R398在早期单胚，m i Rl 56和m i Rl 66在早期子叶胚，表明其与保持薄细胞壁、质子传递、顶端分生组织形成等调控有关。m i RN A成熟体表达与前体含量不呈线性相关，可能受多重调控。研究结果对于阐明M IR基因进化、表达调控及在体胚发育中的调控功能具有重要理论意义。关键词表达分析，落叶松，m i RN A成熟体，m i RN A前体，体细胞胚胎发生张俊红，张守攻，吴涛，韩素英，杨文华，齐力旺( 2012) ．落叶松体胚发育中5个m i RN A前体与成熟体的表达．植物学报47，462- 473．落叶松( Lari x ssp．) 是重要的针叶树种，其体细胞胚胎发生途径不仅是重要的无性繁殖手段，也为松杉类树种的胚胎发生机理研究提供了理想的实验体系。体细胞胚胎发生过程与合子胚发育高度相似( Pul l m anet a1．，2003) ，二者发生同步化使其能收集特定发育阶段的大量材料，可作为研究植物胚胎发育的模式系统。体胚发生过程是个复杂的生物学事件，涉及一系列信号转导过程和基因表达( Chugh andKhurana，2002) 。虽已分离出许多相关基因( Bray—brook et a1．，2006；ParkandH arada，2008) ，但从体细胞诱导成胚性细胞、胚性的维持、再由胚性细胞发育成体细胞胚胎过程中的很多机制还不清楚，仍不足以阐明胚胎发生机理和解决生产问题。研究表明，m i croRN A作为上层调控因子在胚胎发生过程中起重要调控作用( Carri ngtonandAm bros，2003；Fl etcheret a1．。2006)。m i croRN A( m i RN A) 通过碱基互补原则切割靶基因m RN A、抑制翻译、介导DN A甲基化等实现调控功能, ( Bartel 。2004) 。植物M IR基因经RN A聚合酶I|转录产生初级m i RN A前体( pri —m i RN A) 。DCLl 切割产生m i RN A前体( pre—m i RN A) ，再次切割形成m i RN A：m i RN A+二聚体，H EN1甲基化修饰37端碱基，H ASTY转运二聚体出细胞核，m i RN A成熟体进入AG O 沉默复合体发挥调控作用( Ll aveeta1．，2002；Rei nhart eta1．，2002) 。m i RN A的产生和作用过程中每个环节都受到调控。86％的M 煽基因转录起始上游存在TATAbox，表明M IR基因受到转录水平上的调控( Xi eet2005) 。滞留于转录点的pri —m i RN A比多腺苷酸化的pri ．m i RN A被更有效地加工成pre．m i RN As( Paw Ii ckiandStei tz，2008) 。RN A二级结构影响m i RN A前体加I( Songet a1．，2010) 。m i RN A前体的RN A编辑调控m i RN A成熟体的产生和功能( Luci anoet a1．，2004)。此外，成熟m i RN A降解速率与靶基因丰度、互补性以a1．，及m i RN A的3’ 端修饰有关( Chattedeeand G rossh．ans，2009；Am eres et al 。，2010；Arveyet al ，，2010：Baccari ni et a1．，201 1)。m i RN A是胚胎正常发生和顶端分生组织形成所必需的( Schauerm i Rl 72、m i Rl 64和m i Rl 66通过调控靶基因A尸2、CU Cs、PH V和PH B直接或间接控制顶端分生组织形eta1．，2002；Bartel ，2004)。成、分化和胚胎发生( Vernoux andBenfey，2005；W i l l i am s eta1．，2005)。水稻(O ryza sati va) 分生组织收稿日期：2012—04-06；接受日期：2012-07—10基金项目：国家自然科学基金( N o．30830086) 和国家基础研究发展计划( N o．2009CBl l 9100)+通讯作者。E-m ai l ：1w qi @ caf．ac．ca万方数据