NaCl处理对酸枣苗AsA-GSH循环的影响与miRNA靶基因降解组分析

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本文以酸枣(Ziziphus acidojujuba C.Y.Cheng er M.J.Liu)水培苗为试材,探究了不同浓度NaCl(0、50、100、150、200 mmol?L-1)和CaCl2处理对酸枣幼苗根、茎、叶中AsA-GSH循环的影响,并成功构建了CK和NaCl处理2个酸枣叶片降解组文库,通过降解组测序鉴定已知miRNA和新miRNA的靶基因,为进一步研究酸枣响应盐胁迫的miRNA功能研究提供依据。利用qPCR检测并利用geNorm、NormFinder、BestKeeper软件评价了NaCl胁迫0、6、12、24和48 h酸枣幼苗叶片中8个miRNA候选内参基因5S rRNA、5.8S rRNA、U6 snRNA、miR156q、miR319、miR472a、novelmir50、novelmir62和5个mRNA候选内参基因Actin、EF-1α、GADPH、H3、UBQ的稳定性,筛选出适于检测NaCl胁迫下酸枣幼苗叶片中miRNA及其靶基因表达量的稳定内参。主要研究结果如下:1.与对照相比,随着NaCl处理浓度的升高,酸枣苗根、茎、叶中AsA含量均增加;DHA含量也呈上升趋势;叶中AsA/DHA比值呈先上升后下降的趋势;叶中GSH含量变化呈现先升高后下降的趋势;200 mmol?L-1 NaCl处理下茎中GSSG含量显著升高;不同浓度NaCl处理下,茎中GSH/GSSG比值呈先升高后下降的趋势;酸枣幼苗各器官中APX活性随着NaCl浓度的升高逐渐下降,GR、MDHAR活性与对照相比存在显著差异。营养液中加入10 mmol?L-1 CaCl2后,与NaCl处理相比,酸枣根和茎中AsA含量进一步升高,叶中AsA含量下降,APX活性下降,根中MDHAR活性进一步升高,茎和叶中DHAR活性升高;根、茎、叶中GSH含量下降。高浓度NaCl胁迫下,酸枣幼苗根、茎、叶中AsA、DHA含量增加,APX活性下降;茎和叶中GSSG含量增加。NaCl胁迫下,酸枣幼苗AsA-GSH循环中催化AsA再生的主要酶可能是MDHAR。外源CaCl2可能通过提高酸枣实生苗根、茎、叶中AsA再生关键酶MDHAR和DHAR活性,促进根、茎和叶中AsA的再生与生物合成,从而提高根、茎、叶中AsA含量起到清除过量H2O2缓解NaCl胁迫对酸枣幼苗根、茎和叶的伤害。2.利用qPCR和geNorm、NormFinder和BestKeeper软件检测并评价了NaCl处理0、6、12、24、48 h酸枣苗叶中8个miRNA(5S rRNA、5.8S rRNA、U6 snoRNA、miR472a、miR319、miR156q、novelmir50、novelmir62)及5个mRNA(GADPH、UBQ、H3、EF1-α、Actin)候选内参基因的表达稳定性。综合不同软件分析结果表明,NaCl胁迫不同时间点酸枣苗叶片中表达较稳定的miRNA候选内参基因是5S rRNA和miR156q,mRNA是Actin和H3。3.通过对CK和NaCl两个降解组文库的高通量测序,分别得到634,882,392和601,821,464条reads,分别有10,517,778(77.86%)和9,947,967(77.69%)条reads能够比对到枣(Ziziphus jujuba Mill.)基因组上。利用Rfam、GenBank等数据库对得到的序列进行分类注释,并对mRNA来源的片段进行miRNA降解位点鉴定。预测到已知和新miRNA的232个靶基因,其中57个为28个已知miRNA靶基因,175个为126个新miRNA的靶基因。功能分析显示,这些靶基因参与酸枣生长发育、转录调节、胁迫应答等方面,其中部分基因可能与酸枣响应NaCl胁迫相关。
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