| 杨树miRNA的靶基因预测及低氮胁迫表达分析 |
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| 引用本文： | 霍晓薇,徐千惠,王延伟. 杨树miRNA的靶基因预测及低氮胁迫表达分析[J]. 北京林业大学学报, 2019, 41(8): 28-37. DOI: 10.13332/j.1000-1522.20190205 |
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| 作者姓名： | 霍晓薇 徐千惠 王延伟 |
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| 作者单位： | 林木分子设计育种高精尖创新中心，林木育种国家工程实验室，林木花卉遗传育种教育部重点实验室，北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100083 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（31670671、31470668） |
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| 摘 要： | 目的鉴定杨树受低氮胁迫后miRNA的靶基因，分析靶基因在氮胁迫后的差异表达并探讨其功能，为揭示杨树低氮胁迫下miRNA的调控功能提供参考，并为树木低氮营养高效利用育种提供重要的候选基因。方法根据miRNA的保守性及与靶基因的严谨互补配对关系，以杨树miRNA为探针利用靶基因预测软件psRNATarget，通过与毛白杨转录组的基因序列进行比对鉴定靶基因，进一步开展毛白杨受低氮胁迫后靶基因的差异表达分析及功能注释。结果获得了131个miRNA家族的242个miRNA成员对应的3 024个靶基因，分别参与了植物激素信号转导、次生代谢产物的生物合成、氨基酸合成代谢、碳代谢和RNA运输等通路。57个靶基因在低氮胁迫处理后发生显著变化，其中受到诱导（29个）和抑制（28个）的基因数目相当。14个低氮胁迫响应的miRNA，其对应的11个靶基因也发生了显著的差异表达变化，其中miRNA和靶基因表达量发生相反变化的有8个miRNA。本研究发现参与植物激素信号转导的靶基因（2个）及参与代谢途径的靶基因（6个）发生了差异表达。miR162的靶基因编码ABC转运蛋白，miR393运用于靶基因KAT2调节Na+和K+动态平衡，miR399的靶基因PIF3编码光敏色素互作因子PIFs蛋白，这些miRNA及靶基因可能在杨树响应低氮胁迫中发挥重要作用。结论本文鉴定到了毛白杨中一批低氮胁迫响应miRNA的靶基因，可调控杨树对氮逆境胁迫信号的反应。这些miRNA及靶基因为进一步揭示miRNA及靶基因在低氮胁迫下的调控功能提供了研究线索，为树木氮营养的高效利用改良提供了重要候选基因。
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| 关 键 词： | 毛白杨 低氮胁迫 miRNA 靶基因 差异表达 |
| 收稿时间： | 2019-04-30 |
Prediction of miRNA target genes in poplar and the expression analysis under low nitrogen stress |
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| Affiliation: | Beijing Advanced Innovation Center for Tree Breeding by Molecular Design, National Engineering Laboratory for Tree Breeding, Key Laboratory of Genetics and Breeding in Forest Trees and Ornamental Plants of Ministry of Education, College of Biological Sciences and Biotechnology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China |
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