甘藍(lán)型油菜circRNA的鑒定及其對(duì)非生物脅迫響應(yīng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-09 02:23
環(huán)狀RNA(circular RNA,circRNA)作為一類共價(jià)鍵閉合的單鏈環(huán)狀RNA分子,在動(dòng)物與植物體內(nèi)廣泛存在。已有研究表明,circRNA具有作為miRNA海綿調(diào)控靶標(biāo)基因的表達(dá)、參與親本基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控、與RNA結(jié)合蛋白互相調(diào)節(jié)等功能。目前,植物中僅有16個(gè)物種的circRNA被鑒定,但并不包括甘藍(lán)型油菜(Brassica napus L.)。相關(guān)研究已經(jīng)揭示玉米中的circRNA能直接參與對(duì)干旱脅迫應(yīng)答,因此鑒定分析甘藍(lán)型油菜中的circRNA,對(duì)其響應(yīng)非生物脅迫的分子機(jī)制展開研究,將進(jìn)一步豐富circRNA的生物學(xué)功能,同時(shí)能為作物的抗性遺傳改良提供新的思路與理論基礎(chǔ),為油菜的抗性育種提供潛在的新型分子標(biāo)記。本研究將油菜品種“ZS11”的幼苗分組置于20%的PEG6000溶液中、300 mmol.l-1 的氯化鈉溶液中和2 oC的晝夜溫度的環(huán)境中培養(yǎng),分別模擬干旱脅迫、鹽脅迫和低溫脅迫的環(huán)境,并提取葉片組織用于circRNA的測(cè)序。在此基礎(chǔ)上,通過生物信息學(xué)的方法分析circRNA的分子特征和分布規(guī)律,研究...
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
DRE和ABRE整合鹽、干旱、冷脅迫誘導(dǎo)的多種信號(hào)通路(Roychoudhuryetal2013)
甘藍(lán)型油菜circRNA的鑒定及其對(duì)非生物脅迫響應(yīng)的研究7將是發(fā)現(xiàn)更多機(jī)制原理的前提和依據(jù)(Chuetal2018)。圖2circRNA的形成機(jī)制(尹軍良等2017)(A)套索驅(qū)動(dòng)環(huán)化。(B)內(nèi)含子配對(duì)驅(qū)動(dòng)環(huán)化。(C)內(nèi)含子序列配對(duì)的環(huán)化。(D)依賴RBPs的環(huán)化。Fig.2TheformationmechanismofcircRNA(尹軍良等2017)(A)Intron-pairing-drivencircularizationpath.(B)Lariat-drivencircularizationpath.(C)Circularizationofintronsequencepairs.(D)RBPsassociatedcirculationpath.1.3.4circRNA的功能雖然circRNA的表達(dá)量普遍較低,但是研究者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)circRNA能廣泛參與各類生命活動(dòng)的調(diào)控中,且不同circRNA參與調(diào)控的方式各不相同(圖3)(Pandaetal2016)。目前在動(dòng)植物中的主要發(fā)現(xiàn)如下:(1)調(diào)控親本基因線性轉(zhuǎn)錄的過程。在一個(gè)基因上可以通過形成pre-mRNA然后剪切形成circRNA,這些基因被認(rèn)為是對(duì)應(yīng)circRNA的親本基因(hostgene)(Siedeetal2017)。在動(dòng)物和植物中大多數(shù)的circRNA是外顯子來源的,其親本基因多數(shù)來自基因編碼區(qū)(Kellyetal2015)。同一個(gè)基因上circRNA的反向剪切和mRNA的經(jīng)
甘藍(lán)型油菜circRNA的鑒定及其對(duì)非生物脅迫響應(yīng)的研究9圖3circRNA在細(xì)胞內(nèi)的主要功能(Pandaetal2016)Fig.3ThemainfunctionofcircRNAincells(Pandaetal2016).除了上述功能以外,越來越多的調(diào)控機(jī)制在近年被發(fā)現(xiàn)。Guarnerio等(2016)在對(duì)人類白血病的研究中發(fā)現(xiàn)circRNA受到癌癥里基因組重排的干擾,致使其異常融合,這部分融合環(huán)狀RNA(fusion-circularRNAs,f-circRNAs)能加速腫瘤的成長(zhǎng)與擴(kuò)散;Conn等(2017)首次發(fā)現(xiàn)來源于SEPALLATA3的ecircRNA可以通過參與形成R-loop結(jié)構(gòu),調(diào)控親本基因轉(zhuǎn)錄本的可變剪切,實(shí)現(xiàn)對(duì)植物開花表型的影響。這些研究結(jié)果都說明circRNA并不是轉(zhuǎn)錄錯(cuò)誤形成的副產(chǎn)物,而可以通過與基因、蛋白質(zhì)和ncRNA等互作調(diào)節(jié)各種生理生化過程。1.4植物circRNA的研究概況1.4.1circRNA在植物中的研究進(jìn)展自2012年在人體內(nèi)首次通過高通量測(cè)序技術(shù)找到80個(gè)circRNA后,circRNA
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物響應(yīng)聯(lián)合脅迫機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 郭倩倩,周文彬. 植物學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]植物環(huán)狀RNA研究進(jìn)展[J]. 高振,駱萌,王磊,宋士任,趙麗萍,許文平,張才喜,王世平,馬超. 園藝學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]植物環(huán)狀RNA研究進(jìn)展[J]. 駱甲,王型力,孫志超,吳迪,張瑋,王正加. 遺傳. 2018(06)
[4]環(huán)狀RNA的生物特征及其在植物中的研究進(jìn)展[J]. 尹軍良,馬東方,劉樂承,夏雨晨,朱永興. 西北植物學(xué)報(bào). 2017(12)
[5]植物萜類合酶研究新進(jìn)展[J]. 劉琬菁,呂海舟,李瀅,姚輝,羅紅梅. 植物生理學(xué)報(bào). 2017(07)
[6]轉(zhuǎn)錄組學(xué)在植物應(yīng)答逆境脅迫中的研究進(jìn)展[J]. 張純,唐承晨,王吉永,郭龍妹,王莉莉,黎萬奎. 生物學(xué)雜志. 2017(02)
[7]植物中miRNA響應(yīng)非生物脅迫研究進(jìn)展[J]. 劉玉鳳,王孝,陳海銀,劉琨,劉陽,齊明芳,寧曉峰,李天來. 中國(guó)蔬菜. 2017(02)
[8]硫胺素通過提高線粒體氧化狀態(tài)促進(jìn)植物快速響應(yīng)外界脅迫的研究[J]. 周俊,孫愛珍,曾禮漳,李哲. 激光生物學(xué)報(bào). 2012(04)
[9]活性氧與一氧化氮在逆境脅迫下的相互關(guān)系[J]. 王超,侍福梅. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(05)
[10]甘藍(lán)型油菜遺傳轉(zhuǎn)化的研究進(jìn)展[J]. 潘剛,周永明. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào). 2003(03)
博士論文
[1]植物circRNA數(shù)據(jù)庫構(gòu)建及其生物信息學(xué)方法研究[D]. 褚琴潔.浙江大學(xué) 2019
碩士論文
[1]油菜抗逆響應(yīng)bna-miR169及其靶基因BnNF-YA的表達(dá)分析[D]. 陶慶.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3126725
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
DRE和ABRE整合鹽、干旱、冷脅迫誘導(dǎo)的多種信號(hào)通路(Roychoudhuryetal2013)
甘藍(lán)型油菜circRNA的鑒定及其對(duì)非生物脅迫響應(yīng)的研究7將是發(fā)現(xiàn)更多機(jī)制原理的前提和依據(jù)(Chuetal2018)。圖2circRNA的形成機(jī)制(尹軍良等2017)(A)套索驅(qū)動(dòng)環(huán)化。(B)內(nèi)含子配對(duì)驅(qū)動(dòng)環(huán)化。(C)內(nèi)含子序列配對(duì)的環(huán)化。(D)依賴RBPs的環(huán)化。Fig.2TheformationmechanismofcircRNA(尹軍良等2017)(A)Intron-pairing-drivencircularizationpath.(B)Lariat-drivencircularizationpath.(C)Circularizationofintronsequencepairs.(D)RBPsassociatedcirculationpath.1.3.4circRNA的功能雖然circRNA的表達(dá)量普遍較低,但是研究者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)circRNA能廣泛參與各類生命活動(dòng)的調(diào)控中,且不同circRNA參與調(diào)控的方式各不相同(圖3)(Pandaetal2016)。目前在動(dòng)植物中的主要發(fā)現(xiàn)如下:(1)調(diào)控親本基因線性轉(zhuǎn)錄的過程。在一個(gè)基因上可以通過形成pre-mRNA然后剪切形成circRNA,這些基因被認(rèn)為是對(duì)應(yīng)circRNA的親本基因(hostgene)(Siedeetal2017)。在動(dòng)物和植物中大多數(shù)的circRNA是外顯子來源的,其親本基因多數(shù)來自基因編碼區(qū)(Kellyetal2015)。同一個(gè)基因上circRNA的反向剪切和mRNA的經(jīng)
甘藍(lán)型油菜circRNA的鑒定及其對(duì)非生物脅迫響應(yīng)的研究9圖3circRNA在細(xì)胞內(nèi)的主要功能(Pandaetal2016)Fig.3ThemainfunctionofcircRNAincells(Pandaetal2016).除了上述功能以外,越來越多的調(diào)控機(jī)制在近年被發(fā)現(xiàn)。Guarnerio等(2016)在對(duì)人類白血病的研究中發(fā)現(xiàn)circRNA受到癌癥里基因組重排的干擾,致使其異常融合,這部分融合環(huán)狀RNA(fusion-circularRNAs,f-circRNAs)能加速腫瘤的成長(zhǎng)與擴(kuò)散;Conn等(2017)首次發(fā)現(xiàn)來源于SEPALLATA3的ecircRNA可以通過參與形成R-loop結(jié)構(gòu),調(diào)控親本基因轉(zhuǎn)錄本的可變剪切,實(shí)現(xiàn)對(duì)植物開花表型的影響。這些研究結(jié)果都說明circRNA并不是轉(zhuǎn)錄錯(cuò)誤形成的副產(chǎn)物,而可以通過與基因、蛋白質(zhì)和ncRNA等互作調(diào)節(jié)各種生理生化過程。1.4植物circRNA的研究概況1.4.1circRNA在植物中的研究進(jìn)展自2012年在人體內(nèi)首次通過高通量測(cè)序技術(shù)找到80個(gè)circRNA后,circRNA
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期刊論文
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[6]轉(zhuǎn)錄組學(xué)在植物應(yīng)答逆境脅迫中的研究進(jìn)展[J]. 張純,唐承晨,王吉永,郭龍妹,王莉莉,黎萬奎. 生物學(xué)雜志. 2017(02)
[7]植物中miRNA響應(yīng)非生物脅迫研究進(jìn)展[J]. 劉玉鳳,王孝,陳海銀,劉琨,劉陽,齊明芳,寧曉峰,李天來. 中國(guó)蔬菜. 2017(02)
[8]硫胺素通過提高線粒體氧化狀態(tài)促進(jìn)植物快速響應(yīng)外界脅迫的研究[J]. 周俊,孫愛珍,曾禮漳,李哲. 激光生物學(xué)報(bào). 2012(04)
[9]活性氧與一氧化氮在逆境脅迫下的相互關(guān)系[J]. 王超,侍福梅. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(05)
[10]甘藍(lán)型油菜遺傳轉(zhuǎn)化的研究進(jìn)展[J]. 潘剛,周永明. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào). 2003(03)
博士論文
[1]植物circRNA數(shù)據(jù)庫構(gòu)建及其生物信息學(xué)方法研究[D]. 褚琴潔.浙江大學(xué) 2019
碩士論文
[1]油菜抗逆響應(yīng)bna-miR169及其靶基因BnNF-YA的表達(dá)分析[D]. 陶慶.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3126725
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