高粱低氮胁迫相关novel-miRNA的鉴定及其靶基因预测

Identification of novel miRNA related to low nitrogen stress in sorghum and prediction of their target genes

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摘要为探究microRNA(miRNA)在高粱低氮胁迫反应中的调控作用,对高粱幼苗进行短时(8 h)和长时(15 d)低氮胁迫处理,采用Illumina HiSeqTM2000对其小RNA进行高通量测序,利用mireap软件预测novel-miRNA,分析其表达差异性.对差异表达的miRNA进行表达模式聚类分析及茎环RT-PCR荧光定量验证.采用TargetFinder软件对差异表达的novel-miRNA进行靶基因预测,并对预测的靶基因进行Gene Ontology(GO)注释分类.结果显示:123个novel-miRNAs中,有40个novel-miRNAs具有显著或极显著表达差异.根系中,短时胁迫下有6个为上调表达,10个下调表达,长时胁迫时,上调和下调表达数各3个;叶片中,短时胁迫4个为上调表达,22为下调表达,长时胁迫上调和下调表达数分别为2个和9个.这些差异表达的novel-miRNAs在根系和叶片中的表达模式不同,分别聚为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型.它们不均等分布在不同染色体上,2号染色体上分布最多,其次为4号、1号和7号染色体.novel-miRNAs预测到8个靶基因,这些靶基因涉及物质代谢、刺激反应、生物调控、生殖发育等多个生命过程.本研究从高粱中鉴定了40个低氮胁迫差异表达的novel-miRNAs,预测到8个靶基因,结果为高粱低氮胁迫调控机制研究提供相关miRNAs及优良候选基因.(图7表3参36)