用MicroRNA基因芯片分析菌根和供磷水平對番茄體內MicroRNA表達的影響.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、磷是植物生長的必需營養(yǎng)元素,由于磷在土壤中不易移動,因此有效性比較低,是造成植物缺磷的主要原因。植物可以通過擴大根系生長,分泌有機酸等一系列生理機制來提高對土壤中磷的利用率。除此之外,植物根系與菌根菌共生是植物適應土壤缺磷的另一個重要機制。植物通過菌根菌大量伸展到土壤中的菌絲體吸收磷等礦質營養(yǎng)和水分,同時以光合產物作為交換輸送給菌根菌。
   研究發(fā)現,在植物根系與菌根菌識別并共生的過程中,包括了一系列的信號轉導過程以及生理與分

2、子變化,有些變化與缺磷植物相似,而有些變化又與植物與微生物共生類似.而引起這些變化的調控過程及機理則還不清楚。
   MicroRNAs(miRNAs)是一類新鑒定的、非編碼蛋白、長度約為22nt的單鏈小RNA分子。最近的研究發(fā)現microRNA(miRNA)作為調控基因表達的調控因子參與了植物生長和發(fā)育的各個方面,同時在一些非生物因子造成的脅迫,如養(yǎng)分缺乏過程中,甚至在豆科植物與固氮菌共生過程中都涉及到miRNA的變化等。但是

3、有關miRNA是否參與植物與菌根菌共生,以及與缺磷脅迫過程中miRNA的異同之處,則還未見報導。miRNA基因芯片是近幾年迅速發(fā)展起來的一種研究植物miRNA差異表達的技術手段,隨著植物中新miRNA不斷被發(fā)現,運用基因芯片可以更加迅速地為我們提供有關miRNA在植物生理變化過程中的信息。
   在本研究中我們利用miRNA基因芯片分析了在缺磷、正常供磷和菌根菌侵染三種處理下番茄體內miRNA的表達,從中篩選到35個可能與菌根侵

4、染特異相關的miRNA.其中miR158、miR394、miR414、miR418、miR779.1、miR824、miR846、miR847、miR855在根中上調,miR404在根中下調,miR158、miR164、、miR172、miR173、miR319、miR396、miR398、miR407、miR415、miR420、miR771、miR775、miR778,miR829.1、miR832-3p、miR837-3p、miR

5、840、miR843、miR847、miR860、miR862-5p、miR865-5p、miR867在葉中上調,miR168和miR851-3p在葉中下調。
   再通過植物miRNA靶基因搜索服務器miRU(http:∥bioinfo3.noble.org/miRNA/miRU.htm)我們尋找到了其中14個miRNA的靶基因,進一步通過與擬南芥數據庫進行BLAST,預測到14個編碼已知功能蛋白質的靶基因和7個編碼未知功能蛋

6、白質的靶基因,經分析后發(fā)現這14個蛋白質中有5個是與代謝相關的蛋白質,5個是與轉錄因子相關的蛋白質,4個是與環(huán)境脅迫相關的蛋白質,1個是與細胞生長相關的蛋白質,1個是與DNA加工相關的蛋白質,其中有2個蛋白質與代謝和環(huán)境脅迫都相關.
   同時,通過基因芯片我們還在根內找到了14個與磷相關的miRNA,其中miR395、miR415、miR862-5p和miR866-5p上調,miR159、miR162、miR166、miR16

7、7、miR168、miR396、miR399、miR834、miR840、miR862-3p下調。在葉中篩選到了12個相關的miRNA,其中miR163、miR404、miR414、miR418、miR472和miR855上調,miR417、miR823、miR825、miR844*、miR845和miR853下調。經預測發(fā)現了16個編碼已知功能蛋白質的靶基因和6個編碼未知功能蛋白質的靶基因,經分析后發(fā)現這16個蛋白質中有9個是與代謝相

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