小麦耐盐性基因型特异性 miRNA 调控途径与候选基因鉴定

《Plant Growth Regulation》：Dissecting salt tolerance in the Zhenmai wheat series through phenotypic and miRNA analysis

摘要

土壤盐度对小麦的生产力构成了严重限制。然而，耐盐性的基因型变异以及介导这一性状的miRNA调控网络仍知之甚少。在本研究中，我们评估了25个Zhenmai小麦品种的耐盐性，并系统地表徵了4个耐盐性存在差异的品种中的盐响应miRNA。在这些品种中，Z10和Z23005的耐盐性明显优于敏感品种Z23和Z26，这体现在盐胁迫条件下它们的地上生物量更大，地上部Na?积累较少。小RNA测序显示，耐盐品种与敏感品种之间存在明显的miRNA表达差异。耐盐品种拥有一组独特的盐响应差异表达miRNA，其预测目标基因显著富集在与离子稳态、转录调控和胁迫防御代谢相关的生物通路中。共表达网络分析鉴定出12个可能与小麦对盐胁迫响应调控相关的新枢纽miRNA。进一步筛选发现了7个候选的基因型特异性miRNA，它们靶向关键的耐盐性基因，包括NHX转运蛋白、MYB/bZIP/WRKY转录因子和应激响应蛋白激酶。本研究阐明了控制小麦耐盐性的基因型特异性miRNA调控途径，并为栽培小麦的耐盐性遗传改良提供了有前景的分子候选对象。