论文部分内容阅读
miRNA(microRNA)是一类非编码的单链小分子RNA,约18-25nt长度,主要对靶基因进行转录后调控。miRNA的表达比编码基因更加迅速,翻译过程不受影响,对目标基因的调控效率较高,在植物的生长发育、逆境胁迫、表观遗传等方面起着非常重要的作用。本实验联合采用高通量小RNA测序和降解组测序技术,以香蕉品种“巴西蕉”及尖孢镰刀菌古巴专化型4号小种为遗传材料,构建病原菌侵染四个阶段的小RNA库和降解组库,结合生物信息学分析,建立香蕉在病原菌诱导下不同时段的miRNA差异表达谱,获得香蕉病理反应相关的已知miRNA和新miRNA,并确定各miRNA所对应的靶基因,通过qRT-PCR进行验证,解析香蕉在枯萎病菌诱导下的miRNA及其靶基因的表达模式和调控机理,为香蕉枯萎病的分子病理机制提供新的遗传信息和理论揭示:1、通过小RNA高通量技术进行测序,建立了四个小RNA库:Banana CK、 Banana 4h、Banana 24h、Banana 6d。分别得到16013204、16551770、17733937和18429778条序列。将高质量reads去接头、去污染、去polyA后,分别得到Clean reads15795656、16359862、17492456、18056899条。2、通过将clean reads与miRBase中某一特定范围的miRNA的前体或成熟体序列进行比对,获得1220个已知miRNA和443个候选miRNA。根据TPM值计算公式,归一化表达量后,计算差异显著系数,挑选出显著差异表达miRNA。3、通过降解组测序,Banana CK、Banana 4h、Banana 24h、Banana 6d分别获得total tags19376180、20031339、19529695、20425417条。数据下机,经过预处理获得clean tags序列,分别为19181680、19934653、19436497和20327782条序列。4、通过降解组测序,鉴定miRNA的降解位点,从而确定miRNA对应的靶基因。共得到1288条对应关系,其中975个已知miRNA,313个候选miRNA。5、随机挑选20个miRNA,进行qRT-PCR验证,以确定香蕉小RNA测序结果的准确性。6、通过GO功能注释和KEGG富集分析,挑选与病理反应相关的重要miRNA,共8个,构建这些miRNA基因的过表达载体。7、通过mfold软件预测了这些miRNA的前体,都能形成茎环结构,长度大小范围在112-225bp之间。且大部分miRNA的成熟体来自前体的5’端。