玉米S型細(xì)胞質(zhì)雄性不育育性相關(guān)microRNA的挖掘.pdf

1、細(xì)胞質(zhì)雄性不育(cytoplasmic male sterility，CMS)在植物界中廣泛存在，在農(nóng)作物雜種優(yōu)勢的利用中得到了廣泛的應(yīng)用。對花粉敗育及育性恢復(fù)調(diào)控機(jī)理的研究有助于我們更好地認(rèn)識(shí)并利用這種現(xiàn)象。miRNA是生物體內(nèi)一類長約21nt的小分子RNA，已有的研究表明miRNA廣泛參與到了植物生長發(fā)育的各個(gè)階段，起著重要的調(diào)節(jié)作用。
　　 本研究對玉米S型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系S-Mo17rf3rf3(rf3)及其育性恢復(fù)系S

2、-Mo17Rf3Rf3(Rf3)花粉中miRNA的表達(dá)譜進(jìn)行分析，挖掘與育性相關(guān)的miRNA并對它們的靶基因進(jìn)行預(yù)測，探討miRNA在育性調(diào)控中所扮演的可能角色。本研究的主要結(jié)果列舉如下：
　　 (1)經(jīng)過Solexa高通量測序分析，共得到100個(gè)已知的miRNA，分屬20個(gè)家族；經(jīng)過生物信息學(xué)預(yù)測，共得到81個(gè)新的miRNA，分屬44個(gè)家族；
　　 (2)對miRNA表達(dá)差異的分析發(fā)現(xiàn)，在已知的miRNA中，有2個(gè)mi

3、RNA在兩材料間的表達(dá)水平有極顯著差異，7個(gè)miRNA的表達(dá)水平有顯著差異，另外還有21個(gè)miRNA的表達(dá)水平呈現(xiàn)出大于1.5倍小于2倍的差異。除miR160f外，這些miRNA在rf3中的表達(dá)量均高于在Rf3中的表達(dá)量；
　　 (3)通過stem-loop RT-qPCR的方法對上述30個(gè)miRNA中表達(dá)量較高的11個(gè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，分別是miR156k、miR159a/b、miR164a/b/c/d和miR167a/b/c/d

4、。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這4類miRNA在兩材料間的表達(dá)差異趨勢同測序分析的結(jié)果相同；
　　 (4)用Targetfinder軟件預(yù)測miRNA的靶基因，并對這些靶基因進(jìn)行GeneOntology的分類注釋，發(fā)現(xiàn)許多已知miRNA的靶基因所編碼的蛋白質(zhì)具有DNA結(jié)合功能，參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控、激素應(yīng)答等生物學(xué)過程。
　　 通過對miRNA及其靶基因功能的分析，我們發(fā)現(xiàn)這些miRNA在植物生長發(fā)育中發(fā)揮著重要作用，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的4類miRNA