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mircoRNA是一类非编码类大约21-23核苷酸长度的小RNA。它能通过和其相对应的靶基因的m RNA碱基配对,引导其mRNA沉默复合体(RISC)降解以阻碍翻译,从而调控其相应基因在转录后水平上的表达,miRNA在植物发育调控,逆境应答及激素调节等方面发挥重要作用。钾素是植物生长发育所必须的营养元素之一,钾素缺乏不仅限制植物的生长发育而且降低了产量。前期研究中,在两种不同钾利用效率的番茄品系中通过小RNA的表达谱分析,发现miR168a在两个品系中表达差异明显,结合前人研究推测该miRNA可能在番茄低钾胁迫下有重要的调控作用。但关于miR168对低钾胁迫的调控未见相关报道。为了深入解析番茄miR168a的生物学功能,本试验采用qRT-PCR检测miR168a及其靶基因AGO1在钾敏感型和耐低钾型番茄中的组织特异性表达模式。以钾敏感型番茄JZ18为试材,根据获得的Sly-pre-miR168a序列,设计基因特异性引物,对Sly-pre-miR168a进行扩增,获得的PCR片段经SmaI和BamHI双酶切连接到过表达载体pBI121上。通过农杆菌介导的叶盘法转化番茄获得35S::Sly-mi R168a超表达T0代植株,并通过低钾水培处理对其进行表型鉴定。主要研究结果如下:(1)低钾胁迫处理下JZ34号番茄无明显变化且可以正常生长发育,而JZ18号番茄在低钾胁迫下的茎长、根长、鲜物质重和干物质重明显下降。JZ18号番茄在低钾胁迫下体内积累的钾离子含量低于JZ34号番茄。钾耗竭试验中,JZ34的钾吸收速率高于JZ18号番茄。表明了番茄苗期对钾的能力存在基因型差异,反映了番茄植物对钾营养的敏感程度。(2)低钾胁迫处理下miR168a在JZ18号番茄的表达量明显下降,在7d时下降了9.4倍。而JZ34号番茄在低钾处理下表达量上升,在7d时上升了3.8倍,说明miR168a对提高番茄的耐低钾性有一定的作用。从基因表达量的趋势上看,AGO1的表达量正好与miR168a的表达量相反。(3)与野生型番茄植株相比,转基因植株中miR168a的表达量显著增加,而生物信息学所预测的miR168a靶基因AGO1的表达水平则相应降低。以miR168过表达转基因番茄和野生番茄为材料,缺钾培养7d后,转基因株系较未转基因株系侧根和根毛增多,根表面积增加,叶片边缘未出现褪绿表型,说明miR168a使JZ18号番茄的耐低钾能力增强。