甜菜miRNA生物信息學(xué)預(yù)測及耐鹽相關(guān)miRNA表達分析.pdf

1、土壤鹽漬化是影響全球糧食產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素之一，并有日益增長趨勢。因此，植物耐鹽分子機理研究已成為生態(tài)農(nóng)業(yè)科學(xué)的研究熱點。近年來研究表明：植物中有多個基因、轉(zhuǎn)錄因子參與鹽脅迫應(yīng)答。miRNA是普遍存在于動植物中的高度保守的基因表達調(diào)控元件，在植物脅迫應(yīng)答過程中也發(fā)揮重要作用。甜菜是我國重要的糖料作物，其幼苗可在含鹽0.5～0.6％的土壤中生長，生長期可在含鹽0.6～0.8%的土壤中生長，具有耐鹽堿、耐貧瘠、適應(yīng)性廣等優(yōu)點。研究甜菜耐鹽

2、性、從分子水平上認識甜菜耐鹽機理、豐富耐鹽基因資源對選育耐鹽甜菜品系意義重大。本論文采用生物信息學(xué)分析與分子生物學(xué)驗證相結(jié)合的手段對甜菜中保守及耐鹽相關(guān)miRNA進行了研究。
　　利用生物信息學(xué)分析法對甜菜miRNA的預(yù)測得到來自14個MIR家族的42條成熟miRNA及23條pre-miRNA。對其中40條miRNA進行靶基因預(yù)測得到76條靶基因，涉及甜菜的生長發(fā)育、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及脅迫應(yīng)答等多種生理生化過程。
　　采用Solex

3、a高通量測序技術(shù)對甜菜幼苗葉片miRNA測序，得到了984條冗余的保守/已知miRNA以及1,248條冗余的非保守/新miRNA。其中有9個MIR家族與生物信息學(xué)預(yù)測的結(jié)論相符。
　　使用300mol/L的NaCl對甜菜幼葉進行脅迫處理，而后對不同時間節(jié)點下的樣品進行測序研究，共發(fā)現(xiàn)719條差異表達miRNA。其中在24h節(jié)點下出現(xiàn)最多數(shù)量的差異表達miRNA：包括428條上調(diào)的和20條下調(diào)的。選取其中兩條：miR160a和miR

4、164a設(shè)計了Taq-man探針對其表達情況進行相對定量，發(fā)現(xiàn)兩種 miRNA的表達量均在處理12h時出現(xiàn)銳減，此后又呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，與高通量測序結(jié)果一致。
　　上述結(jié)果表明甜菜中存在著大量的保守miRNA，同時亦有一些特有的miRNA。它們通過調(diào)控多種酶類及一些轉(zhuǎn)錄因子的表達在甜菜的生長發(fā)育、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及脅迫應(yīng)答等生理生化過程中發(fā)揮重要作用。本研究為探尋miRNA在鹽脅迫應(yīng)答中的調(diào)控作用提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時為研究甜菜的耐