非編碼RNA對(duì)玉米穗行數(shù)性狀的調(diào)節(jié)作用研究.pdf

1、玉米是世界三大糧食作物之一，同時(shí)又是重要的經(jīng)濟(jì)作物和飼料作物。由于玉米產(chǎn)量是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)量性狀，并受多個(gè)性狀的綜合作用，因此闡明玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的遺傳機(jī)理，對(duì)選育優(yōu)良的玉米品種將具有重要作用。在玉米產(chǎn)量的三個(gè)主要構(gòu)成因子中，不同品種的行粒數(shù)和百粒重受外界環(huán)境條件的影響較大，而穗行數(shù)是在雌穗分化過(guò)程中決定的，其遺傳力較高且受外界環(huán)境條件影響較小，對(duì)保證玉米產(chǎn)量具有重要作用。
　　 miRNA是一類(lèi)具有18-24 nt序列長(zhǎng)度的

2、非編碼蛋白的內(nèi)源小分子RNA，它們?cè)谥参锷L(zhǎng)發(fā)育和逆境脅迫響應(yīng)等過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。因此，尋找與穗行數(shù)相關(guān)的miRNA，初步揭示miRNA對(duì)玉米穗行數(shù)的調(diào)控作用，對(duì)揭示玉米穗行數(shù)形成的遺傳機(jī)制具有重要意義。
　　 在課題組前期研究的基礎(chǔ)上，以綜3及構(gòu)建的綜3單片段代換系SSL-10為材料，通過(guò)Solexa高通量測(cè)序技術(shù)和生物信息學(xué)方法獲得玉米穗行數(shù)相關(guān)的miRNA及其靶基因。并利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR對(duì)與穗行數(shù)相關(guān)的miRNA和

3、靶基因進(jìn)行表達(dá)分析。主要結(jié)果如下：
　　 1.利用Solexa測(cè)序得到約100萬(wàn)個(gè)小RNA的讀數(shù)，與miKNA數(shù)據(jù)庫(kù)比較后。在雌穗發(fā)育時(shí)期兩個(gè)樣品檢測(cè)到145和144個(gè)已知的miRNA。145和144個(gè)已知的miRNA分別屬于17個(gè)miRNA家族，它們?cè)跀M南芥、水稻等植物上均存在進(jìn)化上的保守性。
　　 2.發(fā)現(xiàn)的168個(gè)新的候選miRNAs，用最小自由能進(jìn)一步篩選得到68個(gè)候選miRNAs，對(duì)這些68候選miRNA在兩個(gè)

4、樣品進(jìn)行對(duì)照進(jìn)一步確認(rèn)得到31個(gè)新的miRNA。
　　 3.對(duì)保守的85個(gè)已知保守的miRNA進(jìn)行了靶基因預(yù)測(cè)。靶基因預(yù)測(cè)結(jié)果表明，85個(gè)己知的miRNA靶基因共158個(gè)。有少數(shù)miRNA沒(méi)有找到對(duì)應(yīng)的靶基因，有一部分miRNA的靶基因是多個(gè)但屬于一類(lèi)，有部分miRNA的靶基因是多個(gè)且屬于多個(gè)類(lèi)型。這些靶基因涉及了轉(zhuǎn)錄翻譯、植物光合作用、逆境脅迫、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等。
　　 4.通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理、熒光定量確認(rèn)，以及對(duì)其靶基因的預(yù)