miRNA及其靶標(biāo)和轉(zhuǎn)錄因子的染色體定位及表達(dá)分析.pdf

1、microRNAs(miRNAs)是一類內(nèi)源性表達(dá)的非編碼的小分子RNA，它對(duì)基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)起著重要的負(fù)調(diào)控作用，主要通過(guò)與其靶基因的完全配對(duì)降解靶基因或者不完全配對(duì)阻遏靶基因的翻譯來(lái)發(fā)揮作用，在植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起著重要的調(diào)控作用。自2002年第一個(gè)植物miRNA被報(bào)道以來(lái)，越來(lái)越多的植物miRNA被相繼發(fā)現(xiàn)，主要通過(guò)高通量測(cè)序分析和生物信息學(xué)預(yù)測(cè)的方法進(jìn)行miRNA及其靶基因的發(fā)掘工作。為了研究miRNA及其靶標(biāo)在棉花染色體上的

2、分布情況，我們對(duì)到2011年4月為止所公布的miRNA前體及潛在的靶基因序列進(jìn)行引物開(kāi)發(fā)，最終得到了83對(duì)miRNA前體特異引物和1255對(duì)靶基因特異引物。對(duì)這些引物進(jìn)行多態(tài)性分析，最終9個(gè)miRNA前體多態(tài)性位點(diǎn)被定位到棉花26條染色體的其中7條上;156個(gè)靶基因多態(tài)性位點(diǎn)被定位到棉花的26條染色體上。由于所得到的有多態(tài)性的miRNA引物數(shù)目較少，為了定位更多的miRNA，miRNA-SRAP技術(shù)被應(yīng)用于本實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多態(tài)性分析，最后5

3、9個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)中的54個(gè)被定位到除Chr01、Chr22和Chr24外的另23條染色體上。從染色體定位結(jié)果可以看出miRNA標(biāo)記在染色體上分布均勻，而靶標(biāo)的分布卻呈現(xiàn)一定的偏好性。然后對(duì)這些定位到染色體上的miRNA及其靶標(biāo)根據(jù)他們之間的調(diào)控關(guān)系利用Circos進(jìn)行連線作圖，得到了miRNA及其靶標(biāo)間的在染色體上調(diào)控網(wǎng)絡(luò)圖。對(duì)83對(duì)miRNA引物以及隨機(jī)選擇的的98對(duì)靶標(biāo)引物進(jìn)行RT-PCR和qRT-PCR分析，在親本間纖維發(fā)育各時(shí)期顯

4、示出了獨(dú)特的表達(dá)模式。本研究為miRNA及其靶標(biāo)在染色體上的分布以及它們之間調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究提供了一個(gè)全面的概述。在鄂棉22和3-79間的表達(dá)分析為研究miRNA在棉花纖維發(fā)育過(guò)程中起何種調(diào)控作用提供了一定的基礎(chǔ)。
　　 轉(zhuǎn)錄因子(transcription factor，TF)作為一類重要的反式作用因子，在棉花的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起著重要的調(diào)控作用。本實(shí)驗(yàn)主要研究轉(zhuǎn)錄因子的染色體定位情況和在纖維發(fā)育各時(shí)期的表達(dá)情況，對(duì)轉(zhuǎn)錄因子的50

5、個(gè)家族的1116條序列進(jìn)行引物設(shè)計(jì)，得到了977對(duì)轉(zhuǎn)錄因子特異引物;對(duì)這些轉(zhuǎn)錄因子引物進(jìn)行染色體定位，最終有31個(gè)轉(zhuǎn)錄因子標(biāo)記被添加到棉花海陸種間遺傳連鎖圖上。31個(gè)轉(zhuǎn)錄因子標(biāo)記分布在棉花的15條染色體上，其中Chr05、Chr11、Chr19和Chr20這四條染色體上包含15個(gè)轉(zhuǎn)錄因子標(biāo)記，占總數(shù)的48.4％，因此轉(zhuǎn)錄因子在染色體上的分布呈現(xiàn)出一定的偏好性，對(duì)每個(gè)家族隨機(jī)選擇的兩對(duì)引物進(jìn)行RT-PCR和qRT-PCR分析，發(fā)現(xiàn)大部分有