植物microRNAs在干旱胁迫响应中的研究进展

干旱是常见且反复出现的气候特征,严重影响农作物生产.microRNAs(miRNAs)是一类长度为18～24 nt的小分子非编码RNA,转录后的miRNAs可调节基因表达,参与植物生长发育过程.从miRNAs 的发现、合成及作用机制,干旱胁迫响应miRNAs 的种类及其靶基因、miRNAs介导干旱胁迫的响应机制等方面进...     

柑橘中冷胁迫相关的miRNA的RT-PCR鉴定

通过利用miRNA数据库和miRNA靶基因预测软件等生物信息学方法,筛选出靶基因与冷胁迫相关的miRNAs.在预测的柑橘冷胁迫相关miRNA中挑选5个miRNA进行表达量分析.提取不同冷处理时间的柑橘叶片总RNA,反转录成cDNA,用半定量RT-PCR的方法对5个miRNA的表达量分析.利用不同的RT-PCR技术,分别检测miRNA前体和其成熟体的拷贝数,发现在4℃冷处理不同时间后,多个miRNAs的表达量发生变化.研究和分析了柑橘中冷胁迫相关miRNAs的冷反应表达模式,为进一步明确这些miRNAs表达的调控机制以及柑橘中miRNAs在冷胁迫适应中的作用提供了依据.     

microRNA与植物花发育调控的研究进展

microRNAs(miRNAs)是约21nt的非编码RNA,主要在转录后水平调节基因的活性。miRNAs通过与靶基因的互补位点结合从而降解靶基因mRNA或抑制其翻译。miRNAs 参与调控植物生长发育的多个方面,包括生长、开花、代谢、激素应答、生物与非生物胁迫。综述了miRNAs在植物花发育中的研究进展,以期为更好地了解miRNA在此过程中的作用机制,并应用于改良植物的农艺性状及培育优良品种奠定基础。     

小麦响应干旱胁迫环状RNA的鉴定

【目的】干旱是限制全球小麦生产的主要非生物胁迫之一,探索小麦应对干旱的分子调控机制对小麦分子育种具有重要意义。环状RNA(circRNA)已被证实在植物抵御外界环境胁迫的过程中扮演着重要角色。鉴定小麦响应干旱胁迫的circRNA,有助于构建小麦干旱胁迫响应的调控网络,为解析小麦的抗旱性机制奠定基础。【方法】以2个抗旱性差异显著的小麦品种（周麦13和冀麦38）为试验材料,对其在干旱及对照条件下的根部样本进行circRNA测序。鉴定小麦circRNA并对其进行特征分析,筛选与干旱胁迫响应相关的差异表达circRNA,并对其靶向microRNA(miRNA)进行预测。进一步根据miRNA及其靶基因在干旱胁迫下的表达模式,构建小麦响应干旱胁迫的潜在circRNA-miRNA-mRNA调控模块。【结果】共鉴定获得1 409个小麦circRNA,其中,多数（68.91%）为外显子circRNA,且仅有133个circRNA在2个品种中被同时鉴定获得。在干旱胁迫下共鉴定获得239个差异表达circRNA,其中138个circRNA在抗旱型品种周麦13(ZM13)中特异性差异表达,19个circRNA...     

小麦属植物寒胁迫相关miRNA的生物信息学研究

miRNAs(microRNAs)是一类非编码的小分子RNA,在许多生物学过程中起重要调控作用.最近研究表明,miRNA也参与植物对寒胁迫的应答,使植物耐寒性增强.本研究用已知miRNA序列,基于序列相似性分别搜索小麦属中小麦和大麦寒胁迫及非寒胁迫来源的EST数据,根据碱基错配、二级结构、(A+U)含量、能量水平等标准,鉴定可能为miRNA前体的EST序列.结果表明,在小麦中总共获得199条可能为miRNA的EST,分别属于22个miRNA家族,其中9条来源于寒胁迫相关的EST,分别属于2个miRNA家族;在大麦中一共获得31条可能为miRNA的EST,这些序列均来自于非寒胁迫相关的EST,分别属于7个miRNA家族,而在寒胁迫来源的EST中没有鉴定出候选miRNA序列.     

miRNA对水稻胁迫应答及产量调控影响的研究进展

MicroRNA(miRNA)为长度20～24 nt的非编码小分子RNA。生物通过调节体内miRNAs的表达水平,调控其靶标基因的稳定性及翻译,从而实现对自身生长发育的调节和环境胁迫的响应。miRNAs通过不同的调控通路在水稻的产量形成及对环境胁迫响应方面发挥巨大作用。通过对miRNA在水稻增产和胁迫响应方面的相关研究进行综述,以期为水稻种质资源挖掘和品种改良提供新的研究思路。     

深度测序鉴定玉米雄穗花器官分化期响应干旱胁迫的miRNA和其靶基因

【目的】 运用现代分子生物学及高通量测序技术,研究不同品种玉米雄穗花器官分化期响应干旱胁迫的差异miRNA和其靶基因,挖掘和鉴定与玉米发育相关的基因,分析其性状差异的信号通路及分子调控网络。【方法】 以耐旱自交系"PHBA6"和干旱敏感自交系“吉63”为研究对象,应用深度测序技术进行miRNA文库构建,鉴定其差异表达的 miRNA,对差异表达mi RNA及其靶基因进行功能注释、聚类分析及通路富集。【结果】 鉴定了总共337种前体miRNA,其中包含289种已知的miRNA和48种新的miRNA。在3个文库,两个分组中共有155种差异表达miRNA。基于GO功能分类及遗传和基因组(KEGG)的功能富集显示,这些miRNA可能通过靶向一系列与胁迫相关的基因而在干旱胁迫中发挥作用。至少55个预测的靶基因进一步被60个miRNA调控。NAC,MYB和MAPK基因家族在干旱胁迫下评分最高,在植物抗旱中重要作用。一系列miRNA与这些排名靠前的基因相关,包括miR164、miR172、miR1520、miR6158、ghr-n24、ghr-n56等。【结论】 miRNAs可能在玉米雄穗花器官分化期耐旱中发挥重要作用,miRNAs的筛选为分子辅助育种和转基因育种将提供新的靶标。     

植物microRNA研究进展

MicroRNAs(miRNAs)是一类内源非编码小RNA(sRNAs)。在植物中,由初级转录本(pri-miRNA)通过Dicer-like酶(DCL)加工,形成的长度约21~24ntRNAs。miRNA组装的沉默复合体(RISC),对互补mRNA(靶基因)可进行剪切、调控植物生长发育和胁迫应答等过程。文章对miRNAs的生物合成、鉴定和验证、作用机理和功能及在技术应用等方面进行综述。     

干旱胁迫下15种丹参miRNAs差异表达分析

参考已报道的其他植物中响应干旱胁迫的miRNAs,以其中15个miRNAs为研究对象,10％ PEG6000胁迫处理的丹参幼苗为材料,采用实时定量PCR技术分析了这些miRNAs在于旱胁迫前后丹参幼苗叶片中的差异性表达.结果表明,在干旱胁迫6h后,丹参体内miR156、miR157、miR166、miR168、miR169、miR319、miR774、miR894、miR2911、miR3462以及miR3626的表达水平表现为不同程度的上调,其中miR157、miR166、miR319、miR774、miR894、miR2911和miR3626表现为显著性上调;miR159、miR167、miR172以及miR408则表现为下调.对这些miRNAs作用的靶基因进行预测和分析发现,它们主要参与植物的新陈代谢、信号传导和生长发育过程,推测miR169和miR3462参与了丹参对干旱胁迫应答过程.     

基于生物信息学方法的荞麦属microRNAs及其靶基因预测

MicroRNA是一类具有转录后基因调控功能的非编码小分子RNA。以传统的试验方法发现和鉴定新的miRNA是一项繁琐的工作。以生物信息学方法从数据库中筛选miRNAs及其靶基因能够极大地提高效率。植物中已报道了大量的miRNAs,但荞麦属的尚未见报道。通过荞麦ESTs和GSSs的严格筛选,共预测到13个荞麦属miRNAs(分属11个miRNA家族)。预测的miRNAs在不同的植物中表现出保守性,miRNA家族成员表现出多样性。共预测到17个潜在的靶基因,这些靶基因的功能包括代谢、生长发育、胁迫响应、信号转导等,表明miRNAs在植物生命活动中具有重要作用。miRNA家族系统进化分析表明,金荞麦的miRNAs进化与甜荞麦关系密切。以生物信息学方法从已知的数据库中预测并挖掘荞麦属新的miRNAs及其靶基因是可行的。     

盐胁迫下水稻体内miRNA表达谱分析

miRNA是生物体内起重要调控作用的一类非编码小RNA分子，在转录后水平调控基因表达，参与生长发育、抗逆等生物学过程。高通量测序法是鉴定植物中miRNA最有效的方法之一。提取盐胁迫处理不同时间的水稻根、茎和叶部的总RNA，从中分离18~30 nt小分子RNA构建文库，进行高通量测序，对miRNA表达谱特性进行了分析。结果表明，所有样品共检测到248个已知的miRNA，来源于132个不同的家族，根、茎、叶中分别有31、11、9个差异表达miRNA，分属于29个家族，靶向592个功能基因，并对其中5个差异显著且与非生物胁迫相关的重要miRNA进行了qPCR分析检测，结果显示Osa-miR166h、Osa-miR166k上调表达，Osa-miR169h、Osa-miR530下调表达，针对Osa-miR169h的4个靶基因进一步定量检测，其中的3个靶基因上调表达，这与Osa-miR169h的下调表达结果相一致，以上结果说明miRNA在植物抵御非生物逆境胁迫的过程中扮演重要角色。     

盐胁迫下水稻体内miRNA表达谱分析

miRNA是生物体内起重要调控作用的一类非编码小RNA分子,在转录后水平调控基因表达,参与生长发育、抗逆等生物学过程。高通量测序法是鉴定植物中miRNA最有效的方法之一。提取盐胁迫处理不同时间的水稻根、茎和叶部的总RNA,从中分离18~30 nt小分子RNA构建文库,进行高通量测序,对miRNA表达谱特性进行了分析。结果表明,所有样品共检测到248个已知的miRNA,来源于132个不同的家族,根、茎、叶中分别有31、11、9个差异表达miRNA,分属于29个家族,靶向592个功能基因,并对其中5个差异显著且与非生物胁迫相关的重要miRNA进行了qPCR分析检测,结果显示Osa-miR166h、Osa-miR166k上调表达,Osa-miR169h、Osa-miR530下调表达,针对Osa-miR169h的4个靶基因进一步定量检测,其中的3个靶基因上调表达,这与Osa-miR169h的下调表达结果相一致,以上结果说明miRNA在植物抵御非生物逆境胁迫的过程中扮演重要角色。     

陆地棉胚珠及纤维发育过程中miRNA分离与鉴定

microRNA(miRNA)是生物中一类起负调控作用的非编码的小分子RNA,主要在转录后水平上调节生物体的生长与发育。直接克隆法是鉴定植物中miRNA最常用也是最有效的方法之一。利用直接克隆法分离了陆地棉开花后0~10 d(days post anthesis, DPA)胚珠中总RNA,从中筛选17~24 nt小分子RNA构建cDNA文库,对初筛得到的阳性克隆进行测序。通过与miRNA数据库比对,最终获得4个保守的miRNA。进一步对他们的转录表达进行分析,发现所有miRNA在棉花胚珠纤维不同发育时期均能表达。其中miR167a、miR172c和miR394b在棉花幼苗的根茎叶中有不同程度的表达。预测得到55个miRNA的靶基因,多数靶基因编码转录因子、代谢酶类以及发育相关蛋白,进一步证明miRNA参与调控棉花纤维的形态建成、发育等各项生理活动。     

基于高通量测序的低温胁迫下赤桉miRNAs的挖掘与分析

目的 预测、挖掘和分析涉及赤桉Eucalyptus camaldulensis低温胁迫应答的miRNA,为研究其调控赤桉低温胁迫应答的分子网络奠定基础。方法 采用高通量测序对低温处理组和对照(CK)组的赤桉组培苗茎尖进行小RNA测序。以miRBase21.0、Rfam14.1和巨桉E. grandis基因组为参考数据库,利用Bowtie、miREAP和miRDeep2等软件进行miRNA预测,使用RNAfold对预测到的miRNA前体进行二级结构的折叠;采用psRNATarget预测靶基因,通过DEGSeq包分析差异表达的miRNA,并对它们进行GO注释和KEGG富集分析。结果 在赤桉中,共预测到隶属于54个家族的392个已知miRNA和97个新miRNA;其中,CK组共预测到282个已知miRNA,65个新miRNA;低温处理组共预测到329个已知miRNA,51个新miRNA。挖掘到80个在低温处理下显著差异表达的miRNA,包括55个上调和25个下调。GO基因功能注释和KEGG富集分析的结果表明,这些差异表达miRNA可能通过参与代谢通路、次生代谢物的生物合成、细胞膜的改变、信号转导和生物调节等响应低温胁迫。此外,还挖掘到25个可能与ICE1-CBFs-COR通路有关的miRNA。结论 借助高通量测序和生物信息学软件初步得到了低温胁迫下差异表达的赤桉miRNA,为进一步分析这些miRNA在赤桉低温胁迫中的分子功能提供一些参考。     

基于高通量测序分析肺炎支原体感染姜曲海猪肺组织miRNA表达谱

为探明姜曲海猪感染肺炎支原体后肺组织miRNA(microRNA)表达谱和分子机制,选取50日龄姜曲海猪为实验猪,随机分成感染组和对照组,人工感染肺炎支原体28 d后,采集肺部组织,进行高通量miRNA测序,采用生物信息学软件进行miRNA鉴定和靶基因预测。结果显示:感染组和对照组的肺组织分别筛选到14 265 786条和14 000 588条小RNA纯净序列(clean reads)。与对照组相比,感染组中筛选到73个显著差异表达的miRNAs,其中39个表达上调,34个表达下调,从中随机选取4个miRNAs进行定量PCR(quantitative real time PCR,qRT-PCR)验证,感染组和对照组的表达水平与测序结果基本一致。73个差异表达miRNAs预测到1 685个靶基因和4 220个靶位点,靶基因预测筛选到8个与免疫调控相关的miRNAs。靶基因GO(gene ontology)分析显示,miRNA广泛参与生物过程、细胞组成和分子功能的调控。靶基因KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)分析显示,miRNA参与调控细胞凋亡、ECM受体相互作用、粘附斑通路等信号通路。本研究通过高通量测序获得姜曲海猪感染肺炎支原体后肺组织miRNA表达谱,通过生物信息学分析筛选到与免疫调控相关的miRNAs和信号通路,为进一步阐明姜曲海猪的肺炎支原体感染机制奠定了基础。     

基于高通量转录组测序初步揭示丹参根和叶中丹参酮和丹酚酸含量差异的分子机制

丹参的药用部位为干燥根及茎,叶片不作为药用部位。为了解析丹参不同组织部位药效的差异,本研究使用Illumina高通量测序平台完成丹参药用部位根和非药用部位叶的转录组测序和功能注释,分析比较了根和叶中的差异表达基因,并进行基因的深度挖掘。本研究共获得54.17 Gb Clean Data,各样品Clean Data均达到8.29 Gb以上,Q30碱基百分比在94.37%以上。共检测到表达基因32700个,其中已知基因25607个,新基因7093个;表达转录本共56230个,其中已知转录本24627个,新转录本31603个。根和叶中差异表达基因有6959个,其中3265个基因上调表达,3694个基因下调表达。对丹参酮生物合成通路(二萜代谢通路map00904)和丹酚酸生物合成通路(苯丙烷代谢通路map00940)上差异基因分析,分别获得2个差异表达的PAL基因和2个差异表达的CPS基因,这些差异表达基因可能与丹参酮、丹酚酸主要在丹参根中积累有关。本研究结果为参与丹参酮和丹酚酸生物合成功能基因的挖掘、药效物质次生代谢途径解析提供了丰富的信息。     

蒙古马高负荷运动训练前后miRNA差异表达分析

为研究蒙古马高负荷运动训练前后miRNA差异表达,利用二代测序技术对6匹经4个月高负荷运动训练的蒙古马进行了调查,筛选训练前后发生差异表达的相关基因及其所参与的生物学过程。在训练前与训练后两个时期分别采集肌肉样品,建立蒙古马肌肉miRNA文库,对训练前后表达量发生显著变化的差异miRNA进行靶基因预测,并进行GO功能富集与KEGG Pathway分析。结果表明:1)在蒙古马高负荷训练前后两个文库中,分别筛选得到366和346个miRNA,共表达miRNA达248种,分别预测得到7 620和7 535个靶基因。其中高丰度表达的miRNA有miR-1、miR-378、miR-21、miR-101、miR-133a等;2)靶基因参与调控的生物学过程包括:发育过程、解剖结构发育、蛋白质结合、酶结合等;3)KEGG Pathway结果显示,在210条被注释的信号通路中与运动代谢相关的有:调节肌动蛋白细胞骨架,钙信号通路、心肌收缩等。本研究结果可为探究蒙古马强耐力的基本分子机理提供理论基础,同时也为了解蒙古马运动学特性提供新思路。     

捻转血矛线虫丙硫咪唑敏感虫株和耐药虫株miRNA-mRNA关联比较分析

旨在比较分析捻转血矛线虫敏感虫株和耐药虫株miRNA表达谱,探讨miRNA与捻转血矛线虫丙硫咪唑耐药性相关基因之间的调控机制.运用Illumina Hiseq2000平台进行测序并进行eDNA文库的构建,利用RNAhybrid、Miranda和TargetScan对测序得到的数据进行靶基因预测,并取交集作为miRNA的...