小RNA和降解組測序挖掘調控油菜粒重和含油量的miRNAs及其靶基因.pdf

1、油菜是全世界重要的油料作物之一，提高油菜產(chǎn)油量一直是油菜育種的主要目標，而粒重和含油量是構成油菜產(chǎn)油量的關鍵因子。本課題以粒重和含油量性狀差異顯著的兩個甘藍型油菜材料G-42和7-9為研究對象，利用新一代高通量測序技術，對G-42和7-9的7d、14d、21d、28d、35d、42d未成熟種子RNA混合池進行小RNA測序，以及對G-42的7d、14d、21d、28d、35d、42d未成熟種子RNA混合池進行降解組測序，我們擬通過分析mi

2、RNAs的表達差異和鑒定miRNA的靶基因，挖掘可能參與調控粒重和含油量的miRNAs及其靶標基因。主要研究結果如下:
　　(1)利用HiSeq2500測序平臺對兩個材料的7d、14d、21d、28d、35d、42d未成熟種子RNA混合池進行小RNA測序，過濾掉低質量、接頭及過長過短序列后，分別得到18，277，880和20，079，520條clean reads。兩個材料中大約有92.80％和93.56％的total sRNAs

3、長度分布在20-24nt之間，其中miRNA在21nt和24nt的分布頻率最大。從兩個樣品total sRNAs中得到1，248個新的miRNAs和28個已知miRNAs。通過差異表達分析，我們發(fā)現(xiàn)300個新的miRNAs和2個已知miRNAs在兩個樣品中差異表達。通過miRNAs的靶基因預測，在所有1，276個miRNAs中，有181個miRNAs預測到503個靶基因，其中有465個靶基因得到功能注釋;在302個差異表達miRNAs中

4、，有45個miRNAs預測到119個靶基因，其中有98個靶基因功能得到注釋。通過分析差異表達miRNAs靶基因的注釋信息，推測7個靶基因（包括生長素響應因子基因和丙酮酸脫氫酶復合體α亞基基因）可能參與調控油菜種子粒重和含油量。
　　(2)利用HiSeq2500測序技術對G-42的7d、14d、21d、28d、35d、42d未成熟種子RNA混合池進行降解組測序，去掉低質量、接頭及過長過短序列后，得到約3.1×107條clean Ta

5、gs，clean Tags的長度主要集中在20nt和21nt。利用Cleaveland軟件分析mRNA降解位點，一共檢測到64個mRNA降解位點，對應于57個靶基因。分析降解組靶基因的注釋信息，推測14個靶基因（包括WPP蛋白基因、E3泛素蛋白連接酶基因、鋅指蛋白基因和丙酮酸脫氫酶復合體α亞基基因）可能參與調控油菜種子粒重和含油量。
　　(3)為了驗證小RNA測序的可靠性，我們選取了測序鑒定的差異表達的已知miRNAs，利用qRT