棉花纤维细胞起始期相关miRNA的鉴定与功能研究

来源 :清华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chengshisanren
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
棉花是重要的经济作物,为人类提供大量的纤维、蛋白以及油脂。棉花纤维的形态建成经历起始期、伸长期、次生壁合成期、成熟期四个阶段,起始作为纤维发育的第一步,很大程度上决定了纤维最终的数量。miRNA作为一类重要的调控分子,调控植物生长发育、以及应答胁迫等许多重要的生物学过程,推测其在棉花纤维发育中可能也起到重要的作用。棉花miRNA在纤维细胞起始中所发挥的功能还没有报道,因此,本研究以陆地棉徐州142野生型及其无纤维突变体的胚珠组织为材料,采用高通量测序法,分析小RNA文库,旨在筛选与鉴定相关与纤维起始的miRNA,进而分析这些miRNA在纤维细胞起始过程中的作用。从构建的陆地棉徐州142野生型和突变体两个小RNA库中,高通量测序总共获得可分析的序列数分别为5896335和3747020。我们从中鉴定到41个保守的miRNA家族,和36个新的miRNA家族。通过对两个小RNA库中miRNA测序数进行统计分析,共鉴定出31个野生型和突变体差异表达的miRNA。通过Northern杂交检测了其中13个差异表达miRNA在纤维起始期胚珠中的表达模式,利用5’RACE验证了其中5个miRNA的靶标,并用实时定量PCR的方法检测了7个miRNA靶标或预测靶标在起始期胚珠中的表达,发现大部分靶标表达与对应的miRNA呈现负相关,暗示这些miRNA很可能是通过调控这些靶标在纤维细胞起始中发挥作用,从而构建了一个与纤维起始相关miRNA的调控网络。为了进一步理解GhmiR156在纤维早期发育中的作用,我们利用高通量测序分析了其在伸长期纤维中的表达,结果显示,GhmiR156的丰度至开花后20天达到峰值。靶标GhSPL9的表达与GhmiR156完全呈负相关,拟南芥中AtSPL9通过负向调控花青素合成相关基因DFR、F3H、ANS的表达抑制花青素的合成,而棉花DFR、F3H、ANS的同源基因在伸长期纤维中的表达模式与GhSPL9十分类似,暗示了在纤维中GhSPL9可能正向调控这三个基因的表达。我们克隆了DFR和F3H基因的启动子,凝胶滞留实验结果显示,GhSPL9重组蛋白能够与上述基因的启动子结合,并且在烟草瞬时表达实验中,GhSPL9能够显著激活上述启动子驱动的报告基因的转录。另一方面,伸长期纤维中花青素的含量变化也与GhSPL9的表达模式相一致。以上实验表明,GhmiR156在伸长期的纤维中通过抑制GhSPL9的表达,间接抑制了DFR、F3H、ANS的表达,最终抑制花青素的合成,导致开花后20天纤维中花青素的含量达到最低,可能促成H2O2迸发,形成纤维伸长终止的信号。
其他文献
多数设计者倾向于将动力源置于线控灭雷具上的方案,以减小控制电缆在水中的阻力,提高灭雷具在流中工作能力。由于能源有限,灭雷具每次下潜的工作时间将受到限制。如何在有限
“风趣”与“机趣”是“趣”的两种审美形态。“风趣”一词最早出现于南北朝时期,它作为美学范畴确立在宋代,宋以后文论家对“风趣”展开了理论探讨。“机趣”则最早出现于明
原种培养是香菇栽培中的重要环节,传统方法是用木屑、谷物等多种原料作为培养基,配制方法复杂且需要在专门的培养房中进行,成本较高.采用秋季的落叶作为主要原料,使培养基成
大麦是世界重要的谷类作物之一,其种植遍布世界各地,在全球作物产量中排名第五位,广泛应用于饲料及食品工业,是酿造啤酒的主要原料。大麦具有广泛的适应性,可以生长于各类型
日前,国家市场监督管理总局发布了“关于开展2018年全国‘质量月’活动”的通知,中共宣传部、国家发改委、国家工信部、国家科学部等共计34个国家部委及行业协会参与进来,共同开
期刊
作为教师教育体系重要组成部分之一的教师入职教育发挥着承上启下的作用,它既是教师职前培养阶段的延伸,也是贯穿整个教师职业生涯的众多在职教育的起点,是教师专业发展的必
赵戴文(1867-1943)字次陇,号清凉山人,清同治六年十一月初三生于山西五台县东冶镇。赵氏先世居马邑(今朔州市),明初移居五台县,世代务农,耕作乡里。父亲赵良槐(字选三),少孤
企业多种经营是伴随着社会主义市场经济的发展而逐步发展起来的,它是国有大中型企业分离非生产性资产,摆脱企业“社会职能”的有效途径,它为企业提供了广阔的发展空间,大大加强了
水稻在全球尤其在中国种植面积很大,历史悠久,是非常重要的作物,不断地提高水稻产量是中国以至于全世界水稻生产的追求目标。20世纪50年代以来以水稻矮化和杂种优势利用为标
上海古镇发展与治理不能从单一古镇本体的发展逻辑着手,必须整体性思考其在上海大都市区发展格局和卓越全球城市建设中的地位和功能。古镇应成为上海卓越全球城市的重要功能