泡桐丛枝病发生相关miRNA研究

来源 :河南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chengshy2008
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泡桐丛枝病(Paulownia Witches Broom)由泡桐丛枝病植原体(Paulownia Witches Phytoplasma)感染引起,是一种在泡桐生长过程中发病率极高、危害最重的传染性病害,部分地区发病率接近80%,严重影响了泡桐的产业化生产,是我国林业生产中急需解决的问题之一。科研工作者针对泡桐丛枝病进行了大量的生理生化和相关基因表达的研究,同时针对植原体的繁殖方式和传播途径等也进行大量研究,但泡桐丛枝病的发病机理目前仍不太清楚。miRNA是真核生物中普遍存在的一类非编码s RNA,通过翻译抑制或切割来调控靶基因的表达,从而在植物的生长发育和抵御胁迫中发挥着重要的作用。因此,本研究以毛泡桐(Paulownia tomentosa)、白花泡桐(Paulownia fortunei)和豫杂一号泡桐(Paulownia tomentosa×Paulownia fortunei)的健康苗、丛枝病苗以及硫酸二甲酯(DMS)处理的丛枝病苗为实验材料,利用现代生物技术手段,从植株形态以及miRNA、降解组的变化进行研究,挑选出部分响应泡桐丛枝病的miRNAs和靶基因,现将结果归纳如下:(1)成功构建了来自3个泡桐种的健康苗、丛枝病苗和DMS-75浓度处理丛枝病苗的9个小RNA文库和9个降解组测序文库,并使用Illumina Solexa测序技术对这18个文库进行Hi Seq测序。(2)鉴定出336条保守的miRNAs序列和222条新miRNAs序列。其中,毛泡桐456条(293条保守miRNAs序列和163条新miRNAs序列),白花泡桐440条(267条保守miRNAs序列和173条新miRNAs序列,豫杂一号泡桐488(313条保守miRNAs序列和175条新miRNAs序列)。(3)发现3个种共有差异表达miRNAs40条(保守miRNAs27条,新miRNAs13条),豫杂一号泡桐和母本毛泡桐共同特有差异miRNAs71条(保守miRNAs60条,新miRNAs11条),豫杂一号泡桐和父本白花泡桐共同特有差异miRNAs10条(保守miRNAs 4条,新miRNAs 6条)。(4)利用Target Finder对鉴定的毛泡桐、白花泡桐及豫杂一号泡桐的miRNA的靶基因进行预测,并对这些靶基因进行了功能注释。结果显示这些靶基因多数参与防御反应、氧化磷酸化代谢、激素传导等生物学过程,如胼胝质合酶、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、延伸因子EF-Tu、SPL转录因子等。
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