植物异源嫁接中转移mRNA序列与功能分析

  目的  本研究拟对异源嫁接植物中的转移mRNA进行分析，探讨序列及功能特征对mRNA转移的影响，揭示mRNA转移的原理，为嫁接的定向调控提供理论依据。  方法  基于已报道的嫁接转录组数据，利用TBtools软件计算转移mRNA的编码区长度、GC含量，通过EXCEL软件分析比较二者与mRNA转移的关系，通过BLASTP同源性分析鉴定各嫁接体中的共转移mRNA，利用GO与KEGG数据库对共转移mRNA进行功能注释及代谢通路分析。  结果  （1）统计分析显示，茎向（由砧木到接穗）和根向（由接穗到砧木）转移mRNA长度的均值分别为1 573 bp和1 547 bp；随着mRNA长度的增加，mRNA转移率逐渐增加；根向的mRNA转移率显著大于茎向，且随着mRNA长度增大，根向的mRNA转移率增加的趋势更为明显。（2）转移mRNA的平均GC含量介于44% ~ 47%之间；随GC含量增加，mRNA转移率先快速提高，后缓慢降低。GC含量在52% ~ 54%时，茎向的mRNA转移率最高（3.66%），在46% ~ 48%时，根向的mRNA转移率最高（4.71%）。（3）统计13个嫁接体的共转移mRNA发现，分别有1 032和1 727个mRNA在至少2个嫁接组合中进行了茎向和根向的长距离转移，主要参与了碳代谢、氨基酸合成、信号转导等过程。其中5个和2个mRNA在7个嫁接组合中分别进行了茎向和根向的长距离转移，主要参与了激素转运及基础代谢等过程。  结论  异源嫁接植物中的mRNA转移与mRNA长度、GC含量等密切相关，也与基因功能及作用位置相关。异源植物间的mRNA差异和交流，赋予了嫁接植物新的表型。