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作科所丨揭示玉米耐低磷胁迫分子调控机制
日期:2018-08-21 作者:未知 来源:中国农业科学院 点击:
 

    近日,中国农业科学院作物科学研究所李文学研究员带领团队研究揭示了玉米中的一个微小RNA —— miR399在玉米适应低磷胁迫中的分子调控机制,对于培育能够高效吸收利用土壤磷素的玉米新品种具有重要意义。相关研究论文在线发表在《植物生理学(Plant Physiology)》上。
  
  磷是植物必需的矿质元素。尽管土壤中总的磷含量很高,但由于无机磷酸盐的移动性差、溶解性低,导致土壤中能够被植物直接吸收利用的有效磷浓度很低,磷的有效性已经成为限制作物生产的主要环境因素之一。植物在长期的进化过程中形成了一系列适应低磷胁迫的机制,以充分利用自身特性来提高抗逆能力。不同玉米自交系对低磷胁迫的响应不同,解析磷高效和磷低效玉米品种适应低磷胁迫的生理及分子机制的差异,有助于筛选和培育磷高效玉米品种。miR399- PHO2调控通路参与植物适应低磷胁迫分子机制在拟南芥和水稻中研究的比较清楚,而玉米中还没有报道。

  研究人员发现在玉米中除了miR399- PHO2调控通路参与玉米植株适应低磷胁迫的分子调控过程,还有一种长链非编码RNA——PILNCR1可与PHO2竞争性结合miR399,削弱了miR399对靶基因PHO2的剪切。揭示了PILNCR1-miR399互作及miR399-PHO2调控通路在不同磷利用效率玉米自交系中具有不同的作用方式,这对于筛选和培育磷高效玉米品种提供了重要基础理论依据。

  该研究得到了国家重点研发计划、转基因重大专项和中国农科院科技创新工程的支持。

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