论文部分内容阅读
玉米雌穗发育异常将导致空杆、结实不良等现象，对玉米产量造成严重影响。先前对玉米雌穗的研究多集中在玉米授粉后籽粒的发育等方面，从 miRNAs调控方面对玉米雌穗早期发育的研究较少，我们运用降解组测序技术对玉米雌穗发育过程中相关的miRNAs及靶基因进行了分析，鉴定出雌穗发育过程中可能的关键性基因，为进一步克隆研究雌穗发育相关基因奠定基础。 MicroRNAs（miRNAs）是一类具有20～24 nt序列长度的不编码蛋白质的内源小分子RNA，这种非编码RNA在各种动物、植物及微生物物种中高度保守。植物的miRNA主要在转录和转录后水平调节基因的表达，在植物生长发育等过程中发挥着重要作用。在本研究中，利用优良玉米杂交种郑单958的亲本昌7-2和郑58作为实验材料，运用降解组测序等技术，对玉米雌穗发育相关的miRNA及其靶基因进行了分析，并结合实时荧光定量 PCR（Real-time PCR）对玉米雌穗发育相关的表达差异明显的miRNA和其靶基因进行表达分析验证。主要研究结果如下： 1.进行Illumina测序后总共得到175214241次原始读数，每个样品平均获得19468249次读数。除去筛选接头序列和短于18nt的序列后还有168052273次读数，每个样品平均18672474次净读数，范围从16909865次到22244845次读数。所有其他类型的小RNA筛除后，还有共138600762次候选miRNA读数，每个样品平均15400084次读数，范围从11902891次到19538721次读数。候选的miRNA与玉米B73基因组（RefGen_v2）比对，在所有的样品中，21nt的RNA最丰富，占总量61.60％。 2.将targetfinder中miRNA序列与mRNA序列的配对预测结果和降解组密度文件的结果相结合进行靶基因的精确预测，共发现16个miRNA家族的95个miRNAs对应47个靶基因。挑选出7个保守的miRNAs及其相应的靶基因利用荧光定量PCR的方法进行表达谱的构建，显现出的结果与测序结果比较一致，表明测序结果的可靠性。 3.47个靶基因进行了Gene Ontology(GO)分类，发现处于细胞核和CCAAT结合因子复合体的靶基因占78.5%；参与转录、DNA依赖、转录调控、细胞分化的靶基因占53.2%；与DNA结合、特殊序列DNA结合、金属离子DNA结合的靶基因占72.9%。根据先前miRNA的研究结果，结合本研究的表达差异明显的miRNA，表明玉米雌穗发育过程中存在依赖miRNAs调控的代谢通路。