萊茵衣藻環(huán)境脅迫下microRNA的研究及其表達(dá)體系的建立.pdf

1、單細(xì)胞真核綠藻萊茵衣藻是一種重要的模式生物，它因培養(yǎng)條件簡單、生長周期短、生長迅速、光合效率高而具有“光合酵母”之稱。環(huán)境脅迫是植物生長和發(fā)育的重要限制性因素之一，大量研究正試圖揭示這一復(fù)雜的生物學(xué)機(jī)制。研究表明環(huán)境脅迫不僅會(huì)使植物蛋白編碼基因的表達(dá)發(fā)生變化，也會(huì)使一些不編碼蛋白的基因表達(dá)發(fā)生變化。最近的研究發(fā)現(xiàn)，microRNA(miRNA)，一類新發(fā)現(xiàn)的非編碼小分子RNA，在植物響應(yīng)環(huán)境脅迫過程中發(fā)揮著不容忽視的重要作用；同時(shí)，作為

2、一種單細(xì)胞綠藻，萊茵衣藻的增殖和凋亡是其兩個(gè)非常重要的生命過程，而蛋白編碼基因CDKB1(cyclin dependent kinase B1，細(xì)胞周期蛋白激酶編碼基因，植物細(xì)胞特有)、DAD1(defender against death1，一種抗凋亡蛋白編碼基因)在其生殖和凋亡過程中的作用至關(guān)重要，是細(xì)胞增殖和凋亡過程中蛋白編碼基因的重要代表。但是，關(guān)于萊茵衣藻在環(huán)境脅迫下的miRNA研究和蛋白編碼基因CDKB1、DAD1研究尚未有

3、相關(guān)報(bào)道。
　　 本研究利用生物信息學(xué)方法分析選定了萊茵衣藻中五個(gè)保守miRNA;然后，選取在4種環(huán)境脅迫下生長發(fā)生較大改變的點(diǎn)，用qRT-PCR檢測(cè)了五個(gè)保守miRNA和CDKB1、DAD1各自在4種不同環(huán)境脅迫下的表達(dá)量，闡明了五個(gè)保守miRNA和CDKB1、DAD1在4種環(huán)境脅迫下表達(dá)變化情況。結(jié)果表明這些miRNA的表達(dá)受環(huán)境脅迫的影響，部分miRNA可以同時(shí)響應(yīng)多種脅迫處理因素；進(jìn)一步的分析表明，在環(huán)境脅迫下五個(gè)保守m

4、iRNA與蛋白編碼基因CDKB1、DAD1的表達(dá)變化情況存在一定的相關(guān)性；基于此，我們對(duì)環(huán)境脅迫下保守的miRNA和兩個(gè)重要的蛋白基因CDKB1和DAD1的關(guān)系進(jìn)行了探討。
　　 為了進(jìn)一步的研究保守miRNA與CDKB1、DAD1的關(guān)系及保守miRNA的具體功能，本研究通過實(shí)驗(yàn)探索建立了一套基因在萊茵衣藻中過表達(dá)的體系，經(jīng)分子抗性檢測(cè)篩選和基因測(cè)序證實(shí)篩選標(biāo)記基因和目的基因已整合到萊茵衣藻基因組中，并得到了正確表達(dá)；進(jìn)一步的數(shù)