東西方梨比較基因組學研究和‘碭山酥梨’果實miRNA的鑒定.pdf

1、梨（Pyrus）栽培種主要分為東方梨（P.bretschneideri）和西洋梨（P.communis）兩大類群，‘碭山酥梨’和‘巴梨’分別是兩個類群的代表性品種，均已完成全基因組測序，本研究開展比較基因組研究有利于揭示東西方梨在遺傳組成上的差異。MicroRNA(miRNA)是一種小的、內(nèi)源性的RNAs，已有廣泛研究表明miRNA能參與植物的生長發(fā)育。本研究以東西方梨基因組測序數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析討論了兩個梨品種基因結(jié)構(gòu)變異乖果實品質(zhì)性狀

2、差異;此外，對‘碭山酥梨’果實發(fā)育中的miRNA進行鑒定，預(yù)測了miRNA靶向的基因及所參與的梨果實發(fā)育的代謝通路，并重點分析了miR397與果實石細胞發(fā)育的關(guān)系，主要結(jié)果如下:
　　1.利用生物信息學方法對‘碭山酥梨’(Pyrus bresteschneideri)和‘巴梨’(Pyruscommunis)進行比較基因組研究。在兩個基因組中共得到7，512個共線性區(qū)塊，并鑒定到57，157個基因插入與缺失變異和8，134個基因家族

3、拷貝數(shù)變異，通過進化關(guān)系的分析估算出東西方梨的分化時間為6.4Mya。根據(jù)與果實品質(zhì)相關(guān)的基因分類信息，解析了兩者在果實糖、酸、木質(zhì)素、香氣等品質(zhì)性狀的差異及其相關(guān)基因變異的關(guān)系。
　　2.利用Illumina HiSeq2000測序平臺和生物信息學技術(shù)方法，對梨果實發(fā)育不同階段的miRNA進行了鑒定和表達譜分析，并結(jié)合實時熒光定量PCR技術(shù)對測序得到的miRNA的表達結(jié)果進行驗證。從果實6個不同發(fā)育時期的樣本構(gòu)建的smallRN

4、A文庫中共得到了19，030，925至25，576，773條不等的總reads，鑒定出了362個保守的和297個新的梨果實中的miRNA。在10kb和100 kb的范圍內(nèi)分別鑒定到14個和66個miRNA簇。分析顯示，包括miR395、miR399、miR156等在內(nèi)的8個miRNA在12個物種中具有較高的保守性。
　　3.基于測序鑒定到的梨果實中的miRNA，著重分析參與梨果實發(fā)育及相關(guān)代謝通路中的miRNA及其功能。miRNA

5、表達譜分析顯示在梨果實不同發(fā)育時期里平均有90個miRNA具有顯著的表達差異。經(jīng)生物信息學分析預(yù)測得到了188個保守miRNA的2，216個靶基因和184個新的miRNA的1，127個靶基因。與KEGG、GO數(shù)據(jù)庫比對，注釋到有11個miRNA推測參與木質(zhì)素生物代謝，有9個miRNA參與糖酸代謝，還有一些miRNA會參與調(diào)控激素信號。
　　4.以鑒定到的可能參與石細胞合成調(diào)控的miR397為研究對象，分析miR397在‘紅香酥’果