与玉米弯孢叶斑病抗性相关的miRNA筛选与鉴定

来源 :黑龙江八一农垦大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:ansunyou
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
由新月弯孢[Curvularia lunata Walk Boed]引起的玉米弯孢霉叶斑病,曾在我国北方玉米产区大发生造成严重的产量损失,是玉米生产上的一种重要病害。然而目前关于mi RNA介导的抗新月弯孢菌的分子调控机理鲜有报道。本研究通过s RNA高通量测序、mi RNA微阵列芯片、stem-loop RT-PCR技术筛选和鉴定出与抗新月弯孢菌相关的mi RNA,采用降解组测序技术明确了一些mi RNA的靶基因,分析了mi RNA介导抗病的可能途径,为深入研究玉米mi RNA介导的抗玉米弯孢叶斑病分子调控机理奠定了基础。其主要研究结果如下:1.以黄早4(感病)和鲁原(抗病)为材料,利用s RNA高通量测序技术鉴定了玉米与新月弯孢菌互作中的mi RNA。在感病反应的对照和接种处理中分别鉴定出2004和1879个mi RNA,处理比对照少125个mi RNA,表明感病反应中部分mi RNA表达受到抑制;在抗病反应的对照组和接种处理组中分别鉴定出1304和2199个mi RNA,处理组比对照组多895个mi RNA,表明抗病反应促进了mi RNA表达,暗示mi RNA表达丰度的提高与玉米的抗病性相关。2.通过生物信息学分析,共鉴定出120个家族的443个保守mi RNA,4个家族的11个非保守mi RNA和32个家族72个新的mi RNA。大多数mi RNA家族只包含一个成员,但有一些mi RNA家族,如mi RNA156含有35个的成员,mi RNA169,mi RNA166,mi RNA167,mi RNA159/171,mi RNA395分别具有32,29,26,25和20个成员,结果表明新月弯孢菌侵染后,玉米mi RNA的家族呈现多样性。3.利用mi RNA芯片技术在黄早4(感病)中筛选到237个差异表达的mi RNA,3hpi,9hpi,15hpi分别有76个、90个、71个差异表达mi RNA,差异表达mi RNA数目在接种后呈现先增加后减少;在鲁原(抗病)中得到247个差异表达mi RNA,在3hpi,9hpi,15hpi中分别有55个、72个、120个差异表达mi RNA,差异表达mi RNA数目在接种后一直呈增加趋势。因此,推测差异表达的mi RNA在抗病反应中数目逐渐增多可能促进了玉米抗新月弯孢菌。4.采用降解组和生物信息学技术分析了差异mi RNA的靶基因,共鉴定出1013个mi RNA的13062个靶基因。通过对芯片中差异表达的mi RNA分析,结合降解组数据,比较靶基因生物学功能共得到46个与抗病相关的mi RNA,其中zma-MIR159e-p31ss17CA的靶基因是VQ motif-containing protein,该靶基因参与WRKY转录因子的调控;bdi-mi R50541ss10TA的靶基因是BAX inhibitor1调控细胞死亡,ath-mi R159b靶基因是myb转录因子65,ppt-mi R894R-3靶基因是红素氧还蛋白,zma-mi R164h-5pR-4的靶基因是肉桂酸-4-羟化酶,PC732和凋亡蛋白(AMC1)、PC169和硫氧还蛋白(Trx)等均与抗病相关。5.利用荧光定量PCR技术验证与抗病相关mi RNA和靶基因的关系,zma-mi R169和核因子Y(NY)、zma-MIR408和四环三肽蛋白(DG1)、zma-mi R393和生长素传导信号F-box2(AFB2)、zma-mi R164和NAC 80(NAC)、PC732和凋亡蛋白(AMC1)、PC169和硫氧还蛋白(Trx)之间相互关系和调控方式,结果显示大部分靶基因与其相应的mi RNA表达模式呈现负相关。试验进一步分析了PC732和PC169和其预测的靶基因在感抗品种0,0.5,1,3,9,15,24,36hpi的表达情况。结果表明PC732在抗病品种3hpi和15hpi有两个表达高峰,并且到达峰值的时间要早于感病品种,伴随着峰值的到来PC732的靶基因也呈现下调模式,然而在感病品种中PC732在15hpi到达峰值,但其靶基因却无下调表达,推测在感病品种中PC732可能对靶基因AMC1没有调控。PC169表达量在抗病品种中9hpi到达峰值后一直呈现下调趋势,在24hpi有轻微波动,靶基因在3hpi后一直缓慢上升24hpi表达量最高,36hpi开始下降,而在感病品种中PC169在1hpi达到峰值,但其靶基因在各个时间点的变化不大,推测PC169调控硫氧还蛋白在抗病品种中后期对活性氧清除调控抗新月弯孢菌。因此,PC732和PC169可能分别通过调控凋亡蛋白和硫氧还蛋白抵御新月弯孢菌的侵染。
其他文献
求解微分方程的数值方法可以分为局部方法和全局方法.例如,有限差分方法和有限元方法是局部方法,适用于复杂几何区域问题;而谱方法则是全局方法,具有高精度.谱元方法融合了有
目的:性别决定与分化调控相关研究对揭示复杂的性别决定分子机制以及探索人类两性疾病具有重要的价值和意义,相关领域的课题研究一直是科学家关注的重点,而性别决定与分化相
移动互联网、物联网、云计算和大数据技术的飞速兴起加剧了网络流量的增长,在为人们生活带来积极影响之时,也对网络的管理提出了前所未有的挑战。软件定义网络(Software Defi
“看病难”、“看病贵”已经成为影响我国社会和谐稳定的重大现实问题。从20世纪80年代开始的医疗服务市场化改革,虽然提高了公立医院的运行效率,却使公立医院的逐利性逐渐增
目前社会经济水平逐渐提高,人们对健身开始越来越关注。其中跑步因其门槛相对较低又充满挑战性,受到了广大人民群众的青睐。但是现如今因城镇化推进导致的空气污染、空间不足等问题,在室内使用跑步机锻炼成为了新的趋势。从1968年世界上第一台跑步机诞生,跑步机不断发展演化,从驱动方式、机械构造、外在造型到交互方式与功能等都有了翻天覆地的变化。现在的智能跑步机更是无数功能于一身,并且支持各种交互方式。本文首先通
奇异摄动理论是处理非线性问题的有力工具之一,在天体力学、流体力学、光学、化学、生物学以及控制论中,都有着重要应用.近年来,运用奇异摄动方法研究奇异摄动系统问题和边值
农村籍大学生因所持有的经济、社会、文化资本处于相对不成熟的状态,以及进入大学后生活、学习、文化环境的大幅度转变,他们会面临生活和学习中的各种压力和逆境。本文以积极心理学为理论背景,从优势视角出发尝试探究农村籍大学生如何运用自身的优势资源渡过逆境。在厘清抗逆力概念、影响因素和作用机制的基础上,通过结构方程模型探究社会资本与抗逆力之间的关系以及心理资本在其中起到的中介作用。研究发现,大学生社会资本与抗
随着我国交通事业的快速发展。隧道工程建设逐渐增多,隧道开挖过程中常会遇到硬质岩石,使得隧道开挖效率降低,施工周期延长。因此,高效破碎硬岩已成为一项新的技术难题。高温辅助破岩通过高温对岩石造成热损伤进而提高硬岩破碎效率,成为一项具有应用前景的辅助破岩手段,其加热方式主要有传统加热和微波加热两种。因此,研究两种加热方式对硬质岩石的热损伤效果对于高温辅助破岩具有重要参考意义。本文开展了传统加热和微波加热
本论文通过理论计算与实验测试主要研究了Fe Ru YZ(Y=Ti,V,Cr,Mn和Z=Al,Ga,In,Si,Ge,Sn)、Cr掺杂Fe2VSi、Fe2V1-xRuxSi(x=0.25,0.5,0.75,1)和Ru掺杂Mn-Ni-In等多个系列四元Heusler合金的原子占位、电子结构和磁性。研究了24-26价电子的四元Fe-Ru基Heusler合金Fe Ru YZ(Y=Ti,V,Cr,Mn和Z=
跨网络节点关联是将不同在线社交网络(OSN)中属于同一实体用户的多个账户进行关联。它作为社交数据挖掘和网络安全的核心任务之一,已经成为现今的研究热点。然而相同的用户由