microRNA在小麥抗旱育種中的研究進展

化燁

（隴東學院農林科技學院，甘肅慶陽745700）

近年來，隨著隴東地區日益增長的人口壓力，對小麥的需求也越來越多，并且小麥屬內的遺傳變異相當有限，僅靠傳統育種方法選育抗旱小麥品種時間長，效果不顯著。本文就小麥抗旱研究進展、microRNA在小麥抗旱研究中的現狀進行了分析并提出建議，對今后小麥抗旱育種提供一定的參考價值和指導意義。

1 小麥抗旱分子生物學研究進展

小麥在干旱脅迫條件下，生理生化水平發生諸多變化，這些變化反映了小麥在干旱來臨以后產生的應急反應。但是要提高小麥的抗旱性，需要從分子水平上讓小麥具備更強的抗旱能力，并能夠穩定遺傳。雖然已經在小麥中克隆了很多抗旱基因，但是與干旱相關的大多數生理特征表現為數量性狀，這些性狀都被多個基因或者基因復合體控制，并且這些基因又組成復雜的基因調控網絡，調控著植物對干旱脅迫的響應過程。因此，目前對于這些基因在小麥中的抗旱分子機制并不是很明確。

2 miRNA在植物抗旱研究中的應用

microRNA基因是生物體內一類長度在21～24bp的非編碼RNA，它可以結合到靶基因的mRNA分子3′端非編碼區域上，互補匹配，阻礙靶基因翻譯或降解靶基因mRNA，調整生物體內的基因表達水平。已經有越來越多的研究表明，miRNA在植物抵抗非生物脅迫時扮演了重要的角色。Li等人在擬南芥中發現，干旱脅迫抑制了miR169a和miR169c的表達，在擬南芥中超量表達miR169a，與野生型比較，超表達植株表現出葉片易失水、抗干旱能力減弱等特點[1]。Zhao等人發現水稻在受到干旱脅迫時，miR169g基因表達量發生變化，該基因表達量高的植株表現出其根部組織能夠快速響應干旱脅迫，這是miR169家族中唯一受到干旱脅迫誘導的miRNA[2]。Wei等在miRNA芯片雜交實驗中發現，干旱脅迫下，13個物種中的34個miRNA表達量顯著變化[3]。這說明miRNA基因廣泛參與植物抗旱過程的遺傳調控，而且miRNA基因可能還在植物抗旱過程中起重要作用，解析miRNA基因在植物抗旱過程中的作用將解決植物抗旱遺傳育種的關鍵問題。

3 展望

目前，從全球氣候特點來看，旱災的發生已經愈來愈頻繁，尤其是在我國西北部地區，因此，小麥的抗旱性研究已在國內外引起高度重視。近年來，有關小麥的抗旱性研究主要集中在抗旱機理、抗旱鑒定及抗旱種質資源的搜集等方面。為了解決全球不斷增長的人口的糧食問題，小麥育種的努力方向應集中在培育適應不同干旱環境的高抗性品種上。在miRNA研究方面，將miRNA的相關研究從miRNA基因的鑒定轉向功能分析，并應用miRNA基因或人工合成的miRNA培育高抗旱性的轉基因小麥。雖然在過去的20年里已經取得了豐碩的成果，但是在未來需要更多的時間使miRNA成為改良小麥抗旱性的主角。