【摘 要】
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植物Micro RNAs(miRNAs)是一类长度在20-24nt的内源非编码小RNA,主要在转录水平和转录后水平调控基因的表达从而发挥作用。miRNAs在调控植物生长发育、响应生物和非生物胁迫、调节植物激素应答和调控miRNAs自身代谢过程等方面发挥着重要的作用。茄科植物中miRNAs的种类和数量非常有限,在全基因组水平预测茄科植物miRNAs的研究也较少。因此深入挖掘和分析茄科植物中的miRN
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植物Micro RNAs(miRNAs)是一类长度在20-24nt的内源非编码小RNA,主要在转录水平和转录后水平调控基因的表达从而发挥作用。miRNAs在调控植物生长发育、响应生物和非生物胁迫、调节植物激素应答和调控miRNAs自身代谢过程等方面发挥着重要的作用。茄科植物中miRNAs的种类和数量非常有限,在全基因组水平预测茄科植物miRNAs的研究也较少。因此深入挖掘和分析茄科植物中的miRNAs,具有重要的理论意义。为此本研究采用生物信息学的手段和方法结合大量的小RNA高通量测序数据和已有的茄科植物基因组,在全基因组水平进行预测。我们共利用了17个番茄小RNA文库、15个马铃薯小RNA文库、17个烟草小RNA文库、19个辣椒小RNA文库在6个茄科物种中进行预测。在番茄中共获得了641个miRNAs,有544个能够检测到miRNA*,119个(49个家族)保守的,258个(217个家族)为物种特有的;利用ps RNATarget预测靶基因,605个miRNAs靶向2399个转录本。在Micro Tom中获得了399个miRNAs,有172个能够检测到miRNA*,54个(31个家族)保守的,204个(185个家族)物种特有的;370个miRNAs靶向1982个转录本。在马铃薯中获得了587个miRNAs,其中552个能够检测到miRNA*,有155个(60个家族)保守的,299个(24 1个家族)物种特有的;570个miRNAs靶向5821个转录本。在辣椒栽培种CM334中获得了331个miRNA,其中287有miRNA*表达,93个(30个家族)保守的miRNAs,176个(161个家族)物种特有的;286个miRNAs靶向1691个转录本。辣椒栽培种Zunla-1中共获得446个miRNA,其中136个miRNA有miRNA*表达,75个(31个家族)保守的,246个(246个家族)物种特有的;397个miRNAs靶向1827个转录本。林烟草中共获得了579个miRNA,其中561个有miRNA*表达,133个(50个家族)保守的,302个(263个家族)物种特有的;499个miRNAs靶向4432个转录本。绒毛状烟草中共获得了552个miRNA,其中529个有miRNA*表达,147个(54个家族)保守的,255个(235个家族)物种特有的;479个miRNAs靶向4089个转录本。并找到了912个miRNAs(265个家族)只在茄科中保守。植物激素作为重要的信号分子通过调控下游基因的表达来控制植物的生长发育过程,最近越来越多的研究表明,miRNA参与调控了植物激素合成、信号转导和下游基因响应等过程。在番茄中系统分析响应ABA/Auxin/BR/ET/GA的miRNA报道较少。为了系统分析miRNA与植物激素之间的调控关系,我们以Micro-Tom为材料,构建了5个植物激素(生长素、脱落酸、赤霉素、乙烯、油菜素内酯)突变体小RNA文库和1个野生型小RNA文库,以期找到miRNA参与调控植物激素的新证据。主要研究结果如下:1.在脱落酸突变体中发现了20个已知的miRNAs发生差异表达,其中16个上调表达,4个下调表达;50个新的miRNAs发生差异表达,其中23个上调表达,27个下调表达。2.在赤霉素突变体中发现了26个已知miRNAs发生差异表达,其中24个上调表达,2个下调表达;50个新miRNAs发生差异表达,其中13个上调表达,37个下调表达。3.在乙烯突变体中发现了10个已知miRNAs发生差异表达,其中6个上调表达,4个下调表达;16个新miRNAs发生差异表达,其中5个上调表达,11个下调表达。4.在油菜素内酯突变体中发现了13个已知miRNAs发生差异表达,其中10个上调表达,1个下调表达,2个在突变体中的表达完全受到抑制;20个新miRNAs发生差异表达,其中3个上调表达,15个下调表达,2个(mt-miR-n135和mt-miR-n143)在突变体中没有表达。5.在生长素突变体中发现了5个已知miRNAs发生差异表达,其中2个上调表达,3个下调表达;发现了17个新的miRNAs发生差异表达,其中15个上调表达,2个下调表达。
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