本文關(guān)鍵詞：甜高粱莖稈糖積累期microRNA及基因表達(dá)譜分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)》 2015年

甜高粱莖稈糖積累期microRNA及基因表達(dá)譜分析

于惠琳  

【摘要】：高粱是世界第五大禾谷類作物,廣泛用作食物、釀酒、制糖和飼料。甜高粱是粒用高粱的一個(gè)變種,以莖稈含糖量高而成為潛在生物能源作物之一。因此,開(kāi)展甜高粱莖稈糖如何積累的分子機(jī)制研究,對(duì)甜高粱高糖含量品種的選育、莖稈糖運(yùn)輸和積累的分子機(jī)制具有重要意義。但有關(guān)控制甜高粱莖稈糖含量的QTL位點(diǎn)報(bào)道結(jié)果不一致,莖稈糖如何積累的分子機(jī)制至今仍然不清楚。為了探究甜高粱莖稈糖積累過(guò)程中基因和microRNA表達(dá)的變化特點(diǎn),鑒定莖稈糖積累可能涉及的特異表達(dá)的基因和microRNA。本研究通過(guò)比較甜高粱(Rio)和粒用高粱(BTx623)莖稈糖積累數(shù)據(jù)確定取樣時(shí)期和組織部位,取抽穗期和蠟熟期的上數(shù)第四節(jié)莖稈和第二葉片提取總RNA,通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù)分析甜高粱Rio在糖積累時(shí)期莖稈和葉片中基因和microRNA的表達(dá),并以粒用高粱BTx623相應(yīng)時(shí)期的材料作為對(duì)照,鑒定可能與甜高粱糖積累有關(guān)的基因和microRNA。本研究從表達(dá)譜水平上分析甜高粱糖積累的分子機(jī)制,鑒定的特異表達(dá)的基因和microRNA也為甜高粱莖稈糖積累研究提供了依據(jù)。1、數(shù)字基因表達(dá)譜分析的主要結(jié)果如下：(1)8個(gè)樣品總計(jì)檢測(cè)到25405個(gè)基因。差異表達(dá)基因(FDR0.001且存在1og2 Ratio |1)分析表明：BTx623葉片中(BL1-VS-BL2)差異表達(dá)基因6285個(gè)(上調(diào)基因4224,下調(diào)基因2061),莖稈中(BS1-VS-BS2)差異表達(dá)基因5216個(gè)(上調(diào)基因1744、下調(diào)基因3472個(gè))；Rio葉片中(RL1-VS-RL2)差異表達(dá)基因6245個(gè)(上調(diào)基因4239個(gè),下調(diào)基因2006個(gè))；莖稈中(RS1-VS-RS2)差異表達(dá)基因5424個(gè)(上調(diào)基因2338個(gè),下調(diào)基因3086個(gè))。在莖稈的調(diào)控中以下調(diào)的基因?yàn)橹?而在葉片的調(diào)控中以上調(diào)的為主。(2) KEGG代謝途徑分析表明：在RS1-VS-RS2、RL1-VS-RL2、BS1-VS-BS2、 BL1-VS-BL2中分別富集了25、13、17、15條顯著的代謝途徑。其中RS1-VS-RS2差異基因主要是參與糖和淀粉代謝、次生代謝等途徑,這些路徑可能在高粱莖稈糖積累中起重要作用。(3)差異基因MapMan分析表明淀粉和蔗糖的代謝在甜高粱和粒用高粱莖稈糖積累過(guò)程中基因差異最為顯著。在Rio莖稈中,與淀粉合成和降解、蔗糖合成有關(guān)的基因表達(dá)均大量被上調(diào),而蔗糖分解相關(guān)的基因幾乎被抑制。淀粉水解為蔗糖,蔗糖較少被降解,所以最終在莖稈中大量積累蔗糖。而B(niǎo)Tx623莖稈中,淀粉合成和降解有關(guān)的基因表達(dá)被下調(diào),因此減少了淀粉水解為蔗糖,然后蔗糖被水解,因此在莖稈不能積累蔗糖。(4)對(duì)高粱中蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá)分析表明,SUT1(被認(rèn)為是在葉片中參與韌皮部運(yùn)輸蔗糖到莖稈中)在成熟葉片豐度較高,且其表達(dá)在甜高粱糖積累后期葉片中被誘導(dǎo),加快了蔗糖從葉片運(yùn)輸?shù)角o稈中。SUT2(被認(rèn)為是在莖稈中參與光合同化物存儲(chǔ))主要在莖稈中表達(dá),其表達(dá)在甜高粱糖積累后期被誘導(dǎo),使蔗糖存儲(chǔ)到薄壁細(xì)胞中起作用,從而在莖稈中積累了大量的糖分。2、microRNA分析的主要研究結(jié)果如下：(1)如上所述的8個(gè)miRNA文庫(kù),鑒定出來(lái)自于56個(gè)miRNA家族的185個(gè)known miRNA,共預(yù)測(cè)獲得634個(gè)未知miRNA。(2)對(duì)miRNA進(jìn)行差異表達(dá)分析,miRNA表達(dá)變化大于2倍或小于1/2,P0.05選作差異表達(dá)的miRNA。在已知miRNA中,61個(gè)miRNA在BTx623葉片(BL1-VS-BL2)中顯著差異表達(dá),42個(gè)miRNA在BTx623莖稈中(BS1-VS-BS2)顯著差異表達(dá)。64個(gè)miRNA在Rio葉片中(RL1-VS-RL2)顯著差異表達(dá),40個(gè)miRNA在Rio莖稈中(RS1-VS-RS2)顯著差異表達(dá)。在未知niRNA中,60個(gè)miRNA在BTx623葉片中(BL1-VS-BL2)顯著差異表達(dá),30個(gè)miRNA在BTx623莖稈中(BS1-VS-BS2)顯著差異表達(dá)。58個(gè)miRNA在Rio葉片中(RL1-VS-RL2)顯著差異表達(dá),33個(gè)miRNA在Rio莖稈中(RS1-VS-RS2)顯著差異表達(dá)。(3)169個(gè)known miRNA預(yù)測(cè)的靶基因有442個(gè),264個(gè)novel miRNA預(yù)測(cè)有3771個(gè)靶基因。12個(gè)novel miRNA口9個(gè)known miRNA在RS1-VS-RS2特異表達(dá),差異表達(dá)的known miRNA的靶基因包括NAC轉(zhuǎn)錄因子和Homeddomain zipper protein,除此之外,其他預(yù)測(cè)的靶基因參與多種生理和代謝過(guò)程。差異表達(dá)的novel miRNA的靶基因包括轉(zhuǎn)錄因子、葡糖基轉(zhuǎn)移酶、蛋白激酶、細(xì)胞色素P450、轉(zhuǎn)運(yùn)基因等。(4)我們篩選了一個(gè)Rio莖稈糖積累后期特異誘導(dǎo)表達(dá)的novel miRNA和一個(gè)葉片特異誘導(dǎo)表達(dá)的novel miRNA,并且用實(shí)時(shí)熒光定量PCR驗(yàn)證miRNA的表達(dá)。為進(jìn)一步研究參與糖積累的miRNA潛在作用提供基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S566.5
【目錄】：

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1 吳倩;張磊;黃志平;王大剛;胡國(guó)玉;;轉(zhuǎn)錄組測(cè)序及其在野生大豆基因資源發(fā)掘中的應(yīng)用[J];大豆科學(xué);2013年06期

2 Xun-Lei Wang;Jian-Liang Lu;Yue-Rong Liang;;Different Techniques of Screening Differentially Expressed Genes and Their Applying in Tea Plant[J];茶葉;2013年04期

3 Lei Tang;Zheng-zhong Jiang;Jie-Ru Zhang;Chao-Ling Wei;;Cloning and Functional Analysis of A NAC-Like Gene Csnac in Tea Plant(Camellia sinensis)[J];茶葉;2013年04期

4 Haiping Ding;Jian Gao;Mao Luo;Hua Peng;Haijian Lin;Guangsheng Yuan;Yaou Shen;Maojun Zhao;Guangtang Pan;Zhiming Zhang;;Identification and functional analysis of miRNAs in developing kernels of a viviparous mutant in maize[J];The Crop Journal;2013年02期

5 韓璐;欒雨時(shí);;植物miR168的研究進(jìn)展[J];基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué);2014年02期

6 劉漢;劉穎;曹秀峰;;miRNA在食管癌中的研究進(jìn)展[J];中國(guó)醫(yī)藥科學(xué);2014年07期

7 胡惠雯;侯欣瑜;蔡兼;鈕俊;項(xiàng)爭(zhēng);安基永;林善枝;;低溫脅迫響應(yīng)的甜楊miR475靶基因的預(yù)測(cè)及表達(dá)[J];基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué);2014年03期

8 高世超;鐘鳳林;林義章;趙瑞麗;;青花菜NAC轉(zhuǎn)錄因子克隆及在酸雨脅迫下的表達(dá)分析[J];分子植物育種;2014年04期

9 夏薇;李靜;周麗霞;楊耀東;肖勇;馬子龍;;椰子保守microRNA預(yù)測(cè)和特征分析[J];廣東農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年14期

10 田躍輝;吳玲;劉丹;張素芝;聶治;張嘯;蘇順宗;羅博文;高世斌;;玉米ZmPHO2基因家族克隆及其低磷脅迫下的表達(dá)[J];西北植物學(xué)報(bào);2014年08期

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1 黃愛(ài)優(yōu);三角褐指藻miRNA篩選、作用機(jī)制及代謝流量分析[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2013年

2 申晚霞;植物病毒衛(wèi)星RNA干擾其輔助病毒致病性的分子機(jī)理[D];西南大學(xué);2013年

3 杜漸;胰腺癌BxPC-3細(xì)胞上清液通過(guò)上調(diào)樹(shù)突狀細(xì)胞miRNA-146a的表達(dá)抑制其成熟及免疫功能的研究[D];大連醫(yī)科大學(xué);2012年

4 王秀紅;玉米低磷應(yīng)答轉(zhuǎn)錄因子ZmPHR1的克隆及功能分析[D];山西大學(xué);2013年

5 王金彥;不結(jié)球白菜基因組數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建及蕓薹屬作物microRNA和EST-SSR數(shù)據(jù)的挖掘與分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

6 郭娜;大豆miRNA的鑒定與在抗疫霉根腐病中的功能分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

7 賈宏昉;水稻高親和磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因OsPht1；8的功能研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

8 王晨;葡萄microRNA及其靶基因的識(shí)別、鑒定及作用方式研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

9 楊守梅;miR-21在胃癌細(xì)胞化療耐藥中的作用及其機(jī)制研究[D];安徽醫(yī)科大學(xué);2013年

10 劉曉健;飛蝗幾丁質(zhì)合成關(guān)鍵基因特性及轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究[D];山西大學(xué);2013年

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1 周冉;灰葉胡楊microRNA的鑒定與調(diào)控機(jī)制研究[D];蘭州大學(xué);2013年

2 楊燚;miR-128-2骨髓嵌合和轉(zhuǎn)基因小鼠模型的建立及其免疫表型分析[D];蘇州大學(xué);2013年

3 張?jiān)萝?胃癌中miRNA-429的表達(dá)及其生物信息學(xué)的初步研究[D];河北醫(yī)科大學(xué);2013年

4 董淼;半夏miRNA的檢測(cè)及其靶基因的鑒定[D];浙江理工大學(xué);2013年

5 史志浩;擬南芥AtTTP-miR160-ARF17通路參與胼胝質(zhì)的合成的調(diào)控[D];上海師范大學(xué);2013年

6 張禹舜;水稻葉鞘突變體yjs和淀粉突變體q4359的表型分析及基因精細(xì)定位[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

7 李亞鵬;棉鈴蟲(chóng)田間種群對(duì)三種殺蟲(chóng)劑的抗性監(jiān)測(cè)及對(duì)氰戊菊酯抗性機(jī)理的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

8 田蕾;擬南芥生長(zhǎng)素合成YUC基因控制花藥發(fā)育機(jī)理研究[D];上海師范大學(xué);2013年

9 敬媛媛;大豆miR1507的表達(dá)分析及功能鑒定[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

10 蔡佳軒;大豆microRNA1510a的表達(dá)分析及功能鑒定[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

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1 田明;費(fèi)菁;胡曉湘;李寧;劉娣;孟慶勇;;microRNA-1,-133,-206在鼠肌肉中的表達(dá)譜[J];中國(guó)畜牧獸醫(yī);2009年08期

2 王春梅;李慶章;;microRNA在小鼠乳腺不同發(fā)育時(shí)期差異表達(dá)譜及作用(英文)[J];遺傳學(xué)報(bào);2007年11期

3 蔡斌;李成慧;彭日荷;熊愛(ài)生;高峰;姚泉洪;章鎮(zhèn);;葡萄microRNA的計(jì)算識(shí)別[J];華北農(nóng)學(xué)報(bào);2008年S2期

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5 李賀;印東升;王志剛;黃飛飛;常琳琳;張志宏;;草莓不同器官中microRNA表達(dá)差異研究[J];果樹(shù)學(xué)報(bào);2009年05期

6 魏娟;吳建勇;邢朝柱;郭立平;戚廷香;王海林;;棉花MicroRNA研究進(jìn)展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年15期

7 穆松;鐘金城;陳智華;徐利娟;;牛基因組per-microRNA SNP多態(tài)性[J];西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2011年10期

8 李構(gòu);張辰宇;;血清microRNA在癌癥診斷中的進(jìn)展[J];東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2012年06期

9 李瑩;鞠輝明;白立景;李奎;敖紅;;豬microRNA-378-1過(guò)表達(dá)載體構(gòu)建及細(xì)胞水平驗(yàn)證[J];農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào);2012年08期

10 焦晶凱;莫蓓紅;高紅艷;;microRNA功能研究新進(jìn)展[J];中國(guó)畜牧獸醫(yī);2013年02期

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1 賈新正;盧肖男;聶慶華;張細(xì)權(quán);;雞部分microRNA的同源預(yù)測(cè)與克隆驗(yàn)證[A];中國(guó)動(dòng)物遺傳育種研究進(jìn)展——第十五次全國(guó)動(dòng)物遺傳育種學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2009年

2 李炯;段德民;鄭克孝;;新型非標(biāo)記高通量microRNA芯片技術(shù)[A];第一屆全國(guó)生物物理化學(xué)會(huì)議暨生物物理化學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)論文摘要集[C];2010年

3 徐晨;鮑堅(jiān)強(qiáng);李定;郭強(qiáng)蘇;;microRNA-449在小鼠精子發(fā)生過(guò)程中的作用研究[A];中國(guó)解剖學(xué)會(huì)2011年年會(huì)論文文摘匯編[C];2011年

4 李道傳;王慶;楊萍;唐石伏;李志芳;肖勇梅;魏青;張波;陳雯;;microRNA在細(xì)胞轉(zhuǎn)化中的表達(dá)差異[A];中國(guó)毒理學(xué)會(huì)生化與分子毒理專業(yè)委員會(huì)第六屆全國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議、中國(guó)毒理學(xué)會(huì)遺傳毒理專業(yè)委員會(huì)第五屆全國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議、廣東省預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)衛(wèi)生毒理專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議、廣東省環(huán)境誘變劑學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2008年

5 ;Induced cardiac myocytes apoptosis in vitro by micro RNA-122 overexpression[A];第十三次全國(guó)心血管病學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

6 羅維;林宇翔;繩紀(jì)坡;于芳;胡寶成;;靶向細(xì)胞外基質(zhì)磷酸糖蛋白的microRNA的篩選及鑒定[A];第二屆模式生物與人類健康研討會(huì)會(huì)議論文集[C];2012年

7 ;microRNA-19a,a Novel Prognosis Predictor of Hepatocellular Carcinoma Following Liver Transplantation,Suppresses Cancer Metastasis by Down-Regulating SOX4[A];2012中國(guó)器官移植大會(huì)論文匯編[C];2012年

8 任雪峰;Dan GAILE;宮志宏;葛怡琛;黃陳平;閆洪濤;鄔紅梅;;砷對(duì)大鼠肝microRNA表達(dá)的影響[A];中國(guó)毒理學(xué)會(huì)第六屆全國(guó)毒理學(xué)大會(huì)論文摘要[C];2013年

9 劉詠梅;王階;;心血管疾病相關(guān)microRNA的研究進(jìn)展[A];第十次中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)心血管病學(xué)術(shù)大會(huì)暨第五次江西省中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)心血管病學(xué)術(shù)大會(huì)論文匯編[C];2010年

10 鞏麗穎;孫開(kāi)來(lái);;兩種microRNA在先心病心肌組織中的表達(dá)[A];中國(guó)的遺傳學(xué)研究——遺傳學(xué)進(jìn)步推動(dòng)中國(guó)西部經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展——2011年中國(guó)遺傳學(xué)會(huì)大會(huì)論文摘要匯編[C];2011年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 陳英云 喬蕤琳;[N];黑龍江經(jīng)濟(jì)報(bào);2010年

2 記者 陳青;[N];文匯報(bào);2011年

3 特約記者 肖鑫　記者 唐先武;[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

4 記者 顧泳;[N];解放日?qǐng)?bào);2011年

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