miRNA(micro RNA)是一类20-24 nt(nucleotide)的小分子非编码RNA,在植物生长发育中具有重要作用。水稻中至少存在700个以上的成熟miRNA,大部分成熟miRNA的功能未知,有待进一步探究。本论文以功能未知的miR5511为研究对象,对其在水稻不同组织部位中的表达模式进行了分析,在创建了miR5511敲除和过量表达转基因水稻的基础上,重点分析了miR5511对水稻籽粒粒形、确认细节粒重、萌发率和幼苗生长势等的影响。为深入探究miR5511在水稻生长发育中的作用fluid biomarkers及其分子机理奠定基础,为有效开展分子设计育种培育高产水稻新品种提供依据。主要结果如下:1.阐明了miR5511在多https://www.selleck.cn/products/incb28060.html种水稻组织中的表达特点Stem-loop q RT-PCR结果显示,成熟miR5511主要在水稻穗子中表达,其中在P4期的穗子中表达量较高,在早期(D3和D4期)籽粒中也有明显的表达量,但在水稻三叶期幼苗的根、茎、叶中的表达量非常低或无表达。2.创建了miR5511敲除和过量表达转基因水稻基于CRISPR/Cas9基因编辑技术和水稻遗传转化技术等,获得了一种在miR5511成熟体序列中发生了一个T碱基插入、无外源T-DNA、无脱靶效应的纯合敲除突变体水稻(命名为CR),确定了可用于后续实验的三种miRNA过量表达转基因纯合水稻株系(命名为OE1、OE2和OE3)。3.miR5511显著影响水稻籽粒的粒形、粒重和单株产量成熟期的考种结果显示,miR5511显著影响水稻的粒形、粒重和单株产量等性状。与野生型相比,miR5511敲除突变水稻籽粒的粒长、粒宽和粒厚均显著增加,千粒重和单株产量分别提升了10.7%和81.7%;miR5511过量表达水稻的粒长均显著增加,粒宽和粒厚则显著减少,两个过量表达株系的千粒重分别减少了5.2%和13.1%,单株产量分别降低了19.3%和28.3%。4.miR5511显著影响水稻籽粒的萌发和早期幼苗生长籽粒萌发实验结果显示,与野生型(WT)相比,miR5511敲除突变体(CR)籽粒的萌发率在48 h前明显较低,在60 h后明显较高;miR5511过量表达水稻(OE1和OE2)籽粒的萌发率一直较低;在96小时的时候,WT籽粒的萌发率为83.3%,CR的萌发率高达95.0%,OE2的萌发率为74.0%,而OE1的萌发率仅为46.0%。早期幼苗生长势比较实验结果表明,miR5511可能负调控水稻早期的幼苗生长势。5.miR5511还影响水稻的品质性状稻米品质性状检测结果表明,与野生型相比,miR5511敲除突变体(CR)和miR5511过量表达水稻(OE1和OE2)的垩白度均极显著升高,垩白粒率变化不显著;CR的直链淀粉含量显著升高,OE1和OE2的直链淀粉含量变化不显著;CR、OE1和OE2籽粒的胶稠度均有降低的趋势,其中CR和OE2的胶稠度显著减低,而OE1的胶稠度变化不显著。