植物miR398家族的分子特征與進化分析
發(fā)布時間:2021-03-31 07:19
miR398家族是植物界中一類保守的miRNA家族,本文旨在探究植物miR398家族成員的分子特征,闡釋其系統(tǒng)進化規(guī)律。以數(shù)據(jù)庫公布的植物miR398成熟體、前體及靶標序列為供試數(shù)據(jù),用統(tǒng)計學和生物信息學法分析其分子特征與進化規(guī)律。miR398家族成員在34個植物物種中分布廣泛,其成熟體長度、核苷酸種類、前體莖環(huán)結構及對靶基因抑制類型均符合典型的植物miRNA分子特征。不同植物間miR398成熟體保守性高于前體,前體莖部保守性高于環(huán)部。同一物種間的miR398家族成員具有不同的進化速率,少數(shù)物種間的miR398家族具有協(xié)同進化特征。靶基因功能預測結果顯示,miR398家族成員多以切割抑制的方式參與植物的逆境脅迫響應。植物miR398家族兼具保守性與多態(tài)性特征,不同植物間的miR398家族成員具有多樣的進化模式。研究結果為miR398介導的植物逆境脅迫響應機制探究奠定理論基礎。
【文章來源】:中國農(nóng)學通報. 2020,36(11)
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
植物miR398家族成員前體、成熟體及其靶標的分布和數(shù)量
圖1 植物miR398家族成員前體、成熟體及其靶標的分布和數(shù)量由植物miR398家族成員的前體序列保守二級結構可知(圖3a),miR398前體序列的3’端莖部序列保守性高于5’端,莖部序列保守性高于環(huán)部序列且存在大小不一的loop環(huán)。此外,植物miR398前體保守二級結構(圖3b)在第7~11 nt的位置發(fā)生了顯著的協(xié)同變異,經(jīng)過不同植物間長期的協(xié)同進化過程,最終可能形成更穩(wěn)定的miR398前體二級結構(圖3c),該理想結構的核苷酸從理論上變異的兼容性更強,置信度更高(E值<0.05)。
植物miR398家族成員的成熟體序列多重序列比對結果顯示(圖4a),多數(shù)植物間miR398成熟體序列的保守性較高,且根據(jù)堿基特征及其保守性可劃分為兩大類,已確定產(chǎn)生于miR398前體5’端的成熟體多劃分為第II類,多數(shù)未明確miR398形成部位以及miR398前體3’端的成熟體劃分為第I類。此外,K-S分析結果顯示,截取植物miR398家族成員核苷酸片段保守性評分為~0.50時,有效的miR398成熟體序列可對應全部收錄物種約82.5%(圖4b);而miR398前體則只能對應約20%(圖4c)。由此可知:植物miR398家族成員的成熟體序列較其前體序列更加保守,不同植物間miR398前體序列的多態(tài)性更強。2.4 植物miR398家族成員的靶標基因功能預測分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]與植物抗逆相關的miR-398-3p基因家族進化分析及靶基因預測[J]. 薛巨坤,王博,王蓮萍,楊春雨,國會艷,郝愛平. 湖北農(nóng)業(yè)科學. 2019(14)
[2]植物重金屬脅迫相關miRNA的研究進展[J]. 秦耀旭,張關元,劉司奇,劉洋,許志茹. 分子植物育種. 2019(09)
[3]植物miR408家族的進化與分子特性[J]. 劉煒婳,倪珊珊,林爭春,林玉玲,賴鐘雄. 應用與環(huán)境生物學報. 2017(06)
[4]冬小麥miR398前體的克隆及其在低溫條件下對靶基因CSD1表達的調控[J]. 梅琳,徐慶華,蒼晶,盧秋巍,于晶,張達,馮明芳,張舒馳,梁桂花,張超. 麥類作物學報. 2016(11)
[5]超氧化物歧化酶與植物抗逆性[J]. 夏民旋,王維,袁瑞,鄧粉妮,沈法富. 分子植物育種. 2015(11)
[6]林木microRNA及其在遺傳育種的應用研究進展[J]. 倪燕婕,盧存福. 中國農(nóng)學通報. 2014(22)
[7]MIR166基因家族在陸生植物中的進化模式分析(英文)[J]. 趙旭耀,陳斯云,趙磊,張雪梅,馬朋飛,郭振華. 植物分類與資源學報. 2014(03)
[8]楊樹MIR169基因家族分子進化分析[J]. 劉志祥,曾超珍,譚曉風. 遺傳. 2013(11)
[9]植物miRNA的分子特征及其在逆境中的響應機制[J]. 王海波,王莎莎,龔明. 基因組學與應用生物學. 2013(01)
[10]植物miRNA的進化[J]. 魏強,梁永宏,李廣林. 遺傳. 2013(03)
本文編號:3111038
【文章來源】:中國農(nóng)學通報. 2020,36(11)
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
植物miR398家族成員前體、成熟體及其靶標的分布和數(shù)量
圖1 植物miR398家族成員前體、成熟體及其靶標的分布和數(shù)量由植物miR398家族成員的前體序列保守二級結構可知(圖3a),miR398前體序列的3’端莖部序列保守性高于5’端,莖部序列保守性高于環(huán)部序列且存在大小不一的loop環(huán)。此外,植物miR398前體保守二級結構(圖3b)在第7~11 nt的位置發(fā)生了顯著的協(xié)同變異,經(jīng)過不同植物間長期的協(xié)同進化過程,最終可能形成更穩(wěn)定的miR398前體二級結構(圖3c),該理想結構的核苷酸從理論上變異的兼容性更強,置信度更高(E值<0.05)。
植物miR398家族成員的成熟體序列多重序列比對結果顯示(圖4a),多數(shù)植物間miR398成熟體序列的保守性較高,且根據(jù)堿基特征及其保守性可劃分為兩大類,已確定產(chǎn)生于miR398前體5’端的成熟體多劃分為第II類,多數(shù)未明確miR398形成部位以及miR398前體3’端的成熟體劃分為第I類。此外,K-S分析結果顯示,截取植物miR398家族成員核苷酸片段保守性評分為~0.50時,有效的miR398成熟體序列可對應全部收錄物種約82.5%(圖4b);而miR398前體則只能對應約20%(圖4c)。由此可知:植物miR398家族成員的成熟體序列較其前體序列更加保守,不同植物間miR398前體序列的多態(tài)性更強。2.4 植物miR398家族成員的靶標基因功能預測分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]與植物抗逆相關的miR-398-3p基因家族進化分析及靶基因預測[J]. 薛巨坤,王博,王蓮萍,楊春雨,國會艷,郝愛平. 湖北農(nóng)業(yè)科學. 2019(14)
[2]植物重金屬脅迫相關miRNA的研究進展[J]. 秦耀旭,張關元,劉司奇,劉洋,許志茹. 分子植物育種. 2019(09)
[3]植物miR408家族的進化與分子特性[J]. 劉煒婳,倪珊珊,林爭春,林玉玲,賴鐘雄. 應用與環(huán)境生物學報. 2017(06)
[4]冬小麥miR398前體的克隆及其在低溫條件下對靶基因CSD1表達的調控[J]. 梅琳,徐慶華,蒼晶,盧秋巍,于晶,張達,馮明芳,張舒馳,梁桂花,張超. 麥類作物學報. 2016(11)
[5]超氧化物歧化酶與植物抗逆性[J]. 夏民旋,王維,袁瑞,鄧粉妮,沈法富. 分子植物育種. 2015(11)
[6]林木microRNA及其在遺傳育種的應用研究進展[J]. 倪燕婕,盧存福. 中國農(nóng)學通報. 2014(22)
[7]MIR166基因家族在陸生植物中的進化模式分析(英文)[J]. 趙旭耀,陳斯云,趙磊,張雪梅,馬朋飛,郭振華. 植物分類與資源學報. 2014(03)
[8]楊樹MIR169基因家族分子進化分析[J]. 劉志祥,曾超珍,譚曉風. 遺傳. 2013(11)
[9]植物miRNA的分子特征及其在逆境中的響應機制[J]. 王海波,王莎莎,龔明. 基因組學與應用生物學. 2013(01)
[10]植物miRNA的進化[J]. 魏強,梁永宏,李廣林. 遺傳. 2013(03)
本文編號:3111038
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