甜菜miRNA生物信息學(xué)預(yù)測(cè)及耐鹽相關(guān)miRNA表達(dá)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(zhǎng)趨勢(shì)。因此，植物耐鹽分子機(jī)理研究已成為生態(tài)農(nóng)業(yè)科學(xué)的研究熱點(diǎn)。近年來(lái)研究表明：植物中有多個(gè)基因、轉(zhuǎn)錄因子參與鹽脅迫應(yīng)答。miRNA是普遍存在于動(dòng)植物中的高度保守的基因表達(dá)調(diào)控元件，在植物脅迫應(yīng)答過(guò)程中也發(fā)揮重要作用。甜菜是我國(guó)重要的糖料作物，其幼苗可在含鹽0.5～0.6％的土壤中生長(zhǎng)，生長(zhǎng)期可在含鹽0.6～0.8%的土壤中生長(zhǎng)，具有耐鹽堿、耐貧瘠、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)。研究甜菜耐鹽

2、性、從分子水平上認(rèn)識(shí)甜菜耐鹽機(jī)理、豐富耐鹽基因資源對(duì)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(yàn)證相結(jié)合的手段對(duì)甜菜中保守及耐鹽相關(guān)miRNA進(jìn)行了研究。
　　利用生物信息學(xué)分析法對(duì)甜菜miRNA的預(yù)測(cè)得到來(lái)自14個(gè)MIR家族的42條成熟miRNA及23條pre-miRNA。對(duì)其中40條miRNA進(jìn)行靶基因預(yù)測(cè)得到76條靶基因，涉及甜菜的生長(zhǎng)發(fā)育、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及脅迫應(yīng)答等多種生理生化過(guò)程。
　　采用Solex

3、a高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)甜菜幼苗葉片miRNA測(cè)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(gè)MIR家族與生物信息學(xué)預(yù)測(cè)的結(jié)論相符。
　　使用300mol/L的NaCl對(duì)甜菜幼葉進(jìn)行脅迫處理，而后對(duì)不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)下的樣品進(jìn)行測(cè)序研究，共發(fā)現(xiàn)719條差異表達(dá)miRNA。其中在24h節(jié)點(diǎn)下出現(xiàn)最多數(shù)量的差異表達(dá)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(jì)了Taq-man探針對(duì)其表達(dá)情況進(jìn)行相對(duì)定量，發(fā)現(xiàn)兩種 miRNA的表達(dá)量均在處理12h時(shí)出現(xiàn)銳減，此后又呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，與高通量測(cè)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(shí)亦有一些特有的miRNA。它們通過(guò)調(diào)控多種酶類(lèi)及一些轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)在甜菜的生長(zhǎng)發(fā)育、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及脅迫應(yīng)答等生理生化過(guò)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(shí)為研究甜菜的耐