泡桐(Paulownia)为玄参科泡桐属的树种,其适应性强,分布广泛,泡桐的推广和种植可以带来巨大的经济和生态效益。然而在泡桐的生长过程中易受到植原体的感染而导致丛枝病的发生,出现枝干丛生、叶片发黄皱缩、节间变短、枝干枯死等症状,最终会引起植株的死亡,导致许多泡桐种植区产生严重的经济损失。由于植原体在体外难以培养,前期研究人员在泡桐丛枝病发生相关的生物学方向进行了大量研究,已经初步探究了泡桐丛枝病发生的分子调控机制。研究表明miRNA在植物的生长发育过程中发挥着重要的调控作用,因此,对miRNA的深入研究在揭示功能基因的调控方面发挥重要作用。本研究以白花泡桐为材料,依据课题组前期发现的与泡桐丛枝病发生相关miR156为对象开展研究,通过预测并利用降解组测序鉴定出与泡桐丛枝病发生相关miR156f-5p的靶基因,通过分析后利用酵母双杂交技术筛选出了与其靶基因SPL6相互作用的蛋白质,进一步探究了泡桐miR156f-5p-SPL6模块在泡桐丛枝病发生过程中的表达及调控机制。现将研究结果归纳如下:1.泡桐miR156f-5p(Pau-miR156f-5p)与参与调控大豆植物外部形态的Gma-miR156b具有一定的同源关系。本研究通过生物信息学分析对模式植物大豆和具有丛枝病病害的泡桐、可可树、葡萄植物的miR156家族做了一个系统发育进化树,分析表明,miR156基因家族在不同物种间具有比较高的保守性,泡桐miR156f-5p与大豆中对植物形态结构起调控功能的Gma-miR156b具有一定的同源关系。因此,对在泡桐丛枝病发生过程中差异表达的miR156f-5p做了进一步的深入分析,分析结果表明,其前体序列能够形成完美的二级茎环结构,且成熟序列位于发夹结构的5’端的臂上,符合miRNA的前体序列特征。2.PauSPL6是泡桐丛枝病发生特异相关的miR156f-5p的靶基因。通过TargetFinder软件和降解组测序技术共鉴定出了miR156f-5p的7个靶基因,并结合实验室前期通过转录组测序得到的差异表达靶基因在发病幼苗和健康幼苗中的表达量,进一步通过qRT-PCR实验验证了前期测序结果的准确性。此外,泡桐miR156f-5p与其靶基因之间的表达模式为负调控关系。生物信息学分析结果表明,不同物种中的SPL基因家族均具有SBP保守结构域。同源性分析结果表明,PauSPL6是响应泡桐丛枝病发生过程中的主要靶基因。3.初步筛选出了15个与PauSPL6互作的蛋白。本研究通过构建泡桐的酵母双杂交cDNA文库,同时进行了诱饵蛋白的自激活及毒性检测实验。结果表明,诱饵表达载体自身没有转录活性,能在酵母中成功表达,且对酵母细胞没有毒性,可用于酵母双杂交cDNA文库的筛选。通过三次高严谨度筛选得到了172株阳性克隆的菌株,并通过测序分析得到了15个与PauSPL6蛋白相互作用的阳性蛋白。