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棉花是一种中度耐盐的经济作物,但是盐胁迫影响棉花的产量和品质,目前棉花耐盐机理的研究主要集中在生理生化水平和功能基因上。长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）是一类无编码蛋白潜能的转录本长度大于200核苷酸的功能性RNA分子,在植物应对生物胁迫和非生物胁迫的过程中发挥着重要作用,目前关于棉花lncRNAs在响应盐胁迫中的功能和调控机制尚不清楚。本研究从实验室前期进行的转录组测序数据中鉴定并筛选到两个显著差异表达的lncRNAs,lncRNA973受到盐胁迫诱导表达,而lncRNA354受到盐胁迫抑制表达。分析了它们在盐胁迫棉花和不同组织中的表达模式,分子特征以及亚细胞定位及其调控机制。主要研究结果如下:1、lncRNA354分子特征和生物学功能分析。通过RNA-seq鉴定到一个受到盐抑制表达的基因间lncRNA-lncRNA354,它位于陆地棉A10号染色体上,生物信息学预测和GUS实验验证其无蛋白编码潜能。系统发育分析发现lncRNA354在亚洲棉10号染色体上有高度同源片段,同时它的两个邻近基因在陆地棉和亚洲棉中是同源基因。此外,利用核质分离并结合q RT-PCR分析确定lncRNA354定位于细胞核和细胞质中。利用VIGS技术在陆地棉中沉默lncRNA354,在盐胁迫条件下,沉默lncRNA354的植株株高、叶面积和根系干重均高于对照植株,结果表明lncRNA354在棉花中沉默后可能通过提高了株高及根系干重,抑制了H2O2和O2-的积累,从而增强了植株耐盐性。2、lncRNA354作为miR160b模拟靶标的鉴定和验证分析。利用RNAhybrid软件分析发现lncRNA354可以与多个miRNAs结合,其中ghr-miR160b在沉默lncRNA354植株中显著上调,其靶基因ARFs表达水平降低。Mi R160家族及其靶基因生长素响应因子ARFs在植物进化中是高度保守的。利用GUS组织染色、q RT-PCR和5’RLM-RACE验证陆地棉中Ghir＿A05G042500（Gh ARF18）和Ghir＿A06G004210（Gh ARF17）是ghr-miR160b的靶基因。在烟草叶片中分别或共同瞬时表达lncRNA354、mlncRNA354（突变e TM位点）、ghr-miR160b和Gh ARF17/18-GUS,GUS染色和q RT-PCR分析结果显示miR160b对Gh ARF17/18-GUS的抑制作用被共同表达的lncRNA354阻断,而与mlncRNA354的共同表达未能改变miR160b介导的Gh ARF17/18-GUS沉默。初步确定lncRNA354可作为miR160b内源性模拟靶标（e TM）调控靶基因ARFs的表达。3、lncRNA354-miR160b-ARFs调控网络在棉花盐胁迫响应中的功能。基于TRV介导的ghr-miR160b过表达和靶基因Gh ARF17/18沉默的陆地棉植株表型与沉默lncRNA354植株表型较为相似,促进了根系发育,提高了植株耐盐性;而基于TRV介导的STTM载体沉默miR160b的陆地棉植株耐盐性降低。过表达lncRNA354转基因拟南芥植株中ath-miR160显著下调,与野生型相比,靶基因At ARF10、At ARF16和At ARF17表达量增加,转基因植株耐盐性降低;而过表达mlncRNA354转基因植株中ath-miR160和靶基因表达量未有变化,其表型与野生型较为相似。过表达ghr-miR160b转基因植株抑制了靶基因At ARF10、At ARF16和At ARF17的表达,促进了初生根发育及抑制了H2O2和O2-的积累,在盐胁迫中植株的耐盐性增加,其表型与过表达lncRNA354或靶基因Gh ARF17/18植株表型相反。4、lncRNA973分子特征和亚细胞定位分析。LncRNA973是一个正义的基因间lncRNA,位于陆地棉D04号染色体上,由RNA聚合酶II转录而来,其结构与m RNA相似均含有内含子和外显子,并且编码潜能分析结果表明lncRNA973无编码蛋白的能力。LncRNA973在盐胁迫陆地棉中表达量增加,在根和子叶组织中高表达。系统发育分析lncRNA973在物种间进化保守性较差,是一个来自于雷蒙德式棉中的新基因。利用RNA FISH和核质分离方法确定了lncRNA973主要在细胞核中表达,在细胞质中有微弱信号。5、lncRNA973可能影响多个基因表达调控陆地棉响应盐胁迫。从陆地棉中克隆了lncRNA973转录本的全长序列,构建了其过表达载体转化拟南芥得到OX-lncRNA973阳性转基因拟南芥。利用100和150 m M Na Cl处理OX-lncRNA973转基因拟南芥,结果发现与野生型相比OX-lncRNA973转基因植株的耐盐性增加。利用VIGS技术在陆地棉中沉默了lncRNA973,与对照植株相比,沉默lncRNA973植株的耐盐性降低,并且影响了MDA、脯氨酸和钠钾离子等一些生理指标含量的积累。LncRNA973邻近基因在VIGS植株中的表达量无明显变化,它可能通过反式作用调控基因表达来响应盐胁迫。利用RNAplex和q RT-PCR预测和验证lncRNA973可能通过影响RBOHB、P5CS、NHX7、RD22和SOD等盐胁迫相关基因及转录因子MYB5、WRKY46、NAC29和ERF62的表达来调控陆地棉响应盐胁迫。综上所述,lncRNA354-miR160b调控网络影响了棉花生长发育和盐胁迫响应,而lncRNA973可能通过影响多个盐胁迫相关基因的表达正调控棉花的耐盐性,推测两个lncRNAs可能能够协同调控棉花生长发育及盐胁迫耐受性。对于两个lncRNAs的功能和作用机制研究加深了解棉花的耐盐机制,为棉花耐盐性鉴定及耐盐性新品种选育提供理论基础。