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microRNA(miRNA)是一类长度约为21-24个核苷酸的内源非编码小分子RNA,它主要是在转录后水平调节基因的表达,因此是生物体内重要的调控因子。近年来研究发现,miRNA在植物时序性表达、生长发育、抗逆以及病理过程中具有重要的调节作用。
牡丹(tree peony)隶属于芍药科芍药属,它不仅具有观赏和历史文化价值,更重要的是,牡丹籽油含有丰富的不饱和脂肪酸,尤其是α-亚麻酸。近年来,在野生牡丹保护、牡丹分类、物种形成及栽培牡丹起源等方面的研究取得了许多重要的进展。然而在分子水平关于牡丹种子发育过程的分子机制研究甚少。尤其是牡丹miRNA的研究鲜有报道。
本文运用Illumina二代测序技术对凤丹授粉后5周(Po520)、7周(Po603)、9周(Po617)、13周(Po715)和15周(Po729)种子small RNA进行高通量测序,得到凤丹种子发育过程中这5个时期的small RNA原始数据,进一步利用生物信息学方法鉴别凤丹种子新miRNA,获得对应的靶基因,以及对其进行功能注释。并以授粉后5周(Po520)为对照,分析miRNA在各时期的差异表达情况。并通过RT-PCR进行验证实验。利用GC-MS分析各时期油脂成分变化。最后对种子发育和油脂累积相关miRNA进行数据挖掘,了解miRNA在这些过程中的作用机制。
结果表明,测序质控总计得到的clean reads为140,473,692,样品Po520、Po603、Po617、Po715、Po729得到的Clean reads分别为30,690,879、25,437,901、25,459,235、27,869,381、31,016,296;共得到78个新miRNA,差异表达的有40个;预测出445个靶基因,其中238个靶基因获取注释;通过分析数据挖掘出9个直接与种子胚胎发育和休眠控制相关的miRNA,比如:pos-miR156d-3p、pos-miR773b-3p、pos-miR2638a、pos-miR6463、pos-miR3440b-5p、pos-miR6211、pos-miR160a-5p、pos-miR5491和pos-miRn26。以及5个可能参与牡丹种子油脂累积相关miRNA:pos-miR1859a、pos-miR5167a-5p、pos-miRn3、pos-miRn25、pos-miRn26。
该研究较为全面的揭示了牡丹种子成熟过程中miRNA的表达情况,为进一步在分子水平验证牡丹种子发育过程中的具体调节机制提供了数据支持和研究基础。
牡丹(tree peony)隶属于芍药科芍药属,它不仅具有观赏和历史文化价值,更重要的是,牡丹籽油含有丰富的不饱和脂肪酸,尤其是α-亚麻酸。近年来,在野生牡丹保护、牡丹分类、物种形成及栽培牡丹起源等方面的研究取得了许多重要的进展。然而在分子水平关于牡丹种子发育过程的分子机制研究甚少。尤其是牡丹miRNA的研究鲜有报道。
本文运用Illumina二代测序技术对凤丹授粉后5周(Po520)、7周(Po603)、9周(Po617)、13周(Po715)和15周(Po729)种子small RNA进行高通量测序,得到凤丹种子发育过程中这5个时期的small RNA原始数据,进一步利用生物信息学方法鉴别凤丹种子新miRNA,获得对应的靶基因,以及对其进行功能注释。并以授粉后5周(Po520)为对照,分析miRNA在各时期的差异表达情况。并通过RT-PCR进行验证实验。利用GC-MS分析各时期油脂成分变化。最后对种子发育和油脂累积相关miRNA进行数据挖掘,了解miRNA在这些过程中的作用机制。
结果表明,测序质控总计得到的clean reads为140,473,692,样品Po520、Po603、Po617、Po715、Po729得到的Clean reads分别为30,690,879、25,437,901、25,459,235、27,869,381、31,016,296;共得到78个新miRNA,差异表达的有40个;预测出445个靶基因,其中238个靶基因获取注释;通过分析数据挖掘出9个直接与种子胚胎发育和休眠控制相关的miRNA,比如:pos-miR156d-3p、pos-miR773b-3p、pos-miR2638a、pos-miR6463、pos-miR3440b-5p、pos-miR6211、pos-miR160a-5p、pos-miR5491和pos-miRn26。以及5个可能参与牡丹种子油脂累积相关miRNA:pos-miR1859a、pos-miR5167a-5p、pos-miRn3、pos-miRn25、pos-miRn26。
该研究较为全面的揭示了牡丹种子成熟过程中miRNA的表达情况,为进一步在分子水平验证牡丹种子发育过程中的具体调节机制提供了数据支持和研究基础。