摘要

磷是植物生长发育所必需的重要营养元素,磷饥饿胁迫可引起植物生长缓慢进而影响产量.微小核糖核酸(micro ribonucleic acid, microRNA)作为植物中参与磷饥饿响应的关键,microRNA399(miR399)在番茄(Solanum Lycopersicum)中的功能及作用机制尚有待阐明.通过在不同浓度磷水平下培养野生型和过表达Sly-miR399a番茄株系,测定各植株根长、侧根数量和根冠比等形态指标,分析各植株中SlymiR399a和phosphate2(PHO2)的基因表达量,并检测各植株中无机磷含量、叶绿素和花青素含量等生理指标.结果表明,相较于野生型株系,过表达番茄株系中的Sly-miR399a表达水平显著升高,而PHO2表达水平显著下调;在低磷浓度培养下,野生型和过表达Sly-miR399a番茄植株主根均显著变长,且侧根数量显著增加;而无论在磷浓度高低,过表达Sly-miR399a番茄株系植株根长均增加;过表达Sly-miR399a番茄株系还可以促进植株体内无机磷积累,并引起番茄叶片中叶绿素和花青素含量增加.研究验证了Sly-miR399a在番茄中参与磷饥饿胁迫响应,并揭示miR399的功能在植物中具有保守性.