摘要

微小核糖核酸(microRNA, miRNA)在植物生长发育中发挥重要作用,其中miR156a调控开花和脂肪酸合成。为探究油菜(Brassica napus L.)中miR156a与预测的靶基因和脂肪酸代谢之间的关系,为高油酸油菜分子育种提供一定的科学依据,本研究利用PLACE和PlantCARE网站分析miR156a启动子序列,发现存在调控脂肪酸合成基因的GT1consensus顺势调控元件,表明其参与脂肪酸合成。利用实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qRT-PCR)技术分析miR156a及其潜在靶基因在油菜种子不同发育时期中的表达模式,结果表明miR156a表达量随着种子的发育逐渐增加;3个潜在靶基因的表达量均先增后减,而且在25 d达到最大值。利用气相色谱分析脂肪酸各组分在种子发育不同时期的积累模式,结果显示,棕榈酸(Palmitic acid)、硬脂酸(Stearic acid)、油酸(Oleic acid)、亚油酸(Linoleic acid)、亚麻酸(Linolenic acid)的含量均在25 d开始迅速积累,与上述3个潜在靶基因的表达规律保持一致,而且miR156a与脂肪酸各组分间具有显著相关性;3个靶基因在油菜种子发育早期(15~25 d)与各脂肪酸组分间有显著相关性,表明在油菜种子发育前期,miR156a通过调节3个靶基因参与脂肪酸合成的调控。在油菜种子发育中后期(25~40 d)仅靶基因DY016031、DY011375与亚油酸显著相关,表明在油菜种子发育后期miR156a通过作用于靶基因DY016031和DY011375来调控亚油酸的代谢。通过分别比对油菜miR156家族成熟序列及前体序列(miRNA precusor, pre-miRNA)的系统进化分析,发现成熟序列保守性较高,且各成员间差异较小;pre-miRNA保守性低,且各成员间序列差异大,表明pre-miRNA可能是导致成熟miRNA功能差异的关键因素之一。