论文部分内容阅读
种子活力是种子生物学的一个倍受关注的研究领域,而杂交水稻种子随着储藏时间的延长,其越易劣变陈化而丧失萌发力,造成种子活力下降。在植物的生命活动中,miRNA是调控许多生理过程的关键因子,包括种子萌发、幼苗生长和发育、代谢和环境胁迫耐受性等。本课题组前期研究表明miR168a对种子活力有正调控作用,但目前为止外源miRNA处理对种子活力是否有影响尚不得而知。为了探索外源miRNA处理对种子活力是否有影响,我们用0.2μg/ml外源miR168a浸泡杂交水稻种子来探讨其对种子活力的影响,结果如下:1、外源miR168a浸泡不同活力的种子1 d后进行常规萌发实验,7 d时与对照(用ddH2O浸泡1 d后进行常规萌发试验)相比,miR168a处理水稻种子的活力得到提升,但提升幅度依种子不同而异,凤两优丝苗、五优308和中两优2727的萌发率分别从94%、82%和66%提高到98%、92%和83%;活力指数分别从58、40和30提高到61、46和43。将以上材料分别用miR168a和ddH2O浸泡处理1 d后进行人工老化处理8 d,再萌发处理7 d,miR168a处理过的凤两优丝苗、五优308、中两优2727萌发率分别是60%、55%和22%,活力指数分别是15、17和8;而相应的ddH2O浸泡过的种子的萌发率分别是55%、51%和17%,活力指数分别是11、14和5。2、外源miR168a和ddH2O分别浸泡处理1 d的杂交水稻中两优2727种子凉干后,与未处理种子在相同的室内环境下开放储藏7个月和13个月,种子萌发率皆呈下降趋势,但未处理种子下降幅度最小,外源miR168a处理的种子次之,ddH2O处理种子萌发率下降幅度最大。此外,外源miR168a浸泡种子与表面喷洒种子相比,凉干后储藏一段时间,前者萌发率高于后者。3、对电导率及呼吸酶进行测定,结果表明,与ddH2O(对照)相比,外源miR168a处理1 d的种子其浸泡液电导率明显下降,而AMS和SDH的酶活性有所上升。进一步对外源miR168a处理1 d的中两优2727种子内源miR168a表达量进行比较分析,发现,外源miR168a处理1 d的种子内源miR168a表达量明显上升。4、外源miR168a和ddH2O(对照)各处理1 d的中两优2727种子胚的蛋白质组分析结果表明,有161个蛋白表达量上调,98个蛋白表达量下调。差异蛋白GO和KEGG的富集通路分析结果表明,大多数上调的蛋白与核糖体及其它大分子物质的合成有关。从KEGG通路显著富集的差异蛋白中选取其中与核糖体、线粒体、谷胱甘肽相关以及其他与种子活力相关的差异蛋白,进行了基因转录水平的q RT-PCR分析,结果表明其表达量均与蛋白质组学分析结果一致。总之,本研究发现了外源miR168a对杂交水稻种子活力的正调控作用,其机制可能与miR168a参与调控种子萌发相关蛋白质的生物合成有关。但具体深层机制有待进一步的研究。