植物非生物逆境下miRNA分子调控网络数据库的构建及其在茶树中的应用
MicroRNA(miRNA)作为一类非常重要的基因表达调控因子而日益受到关注。尽管有关miRNA在植物各种非生物逆境胁迫中的具体调控作用报道较多,但是目前还没有关于miRNA与非生物逆境胁迫的调控关系的数据库,导致人们难以从整体上分析miRNA与多种非生物逆境间的复杂调控途径与作用方式;同时有关miRNA参与茶树对非生物逆境响应机制的研究甚少。鉴于此,本研究利用文本挖掘方法构建一个miRNA参与调控植物非生物逆境的调控网络数据库,并对茶树miRNA进行预测分析,结合降解组测序对参与茶树非生物逆境的miRNA作用靶基因进行功能验证。进而初步揭示miRNA在茶树遭受非生物逆境时的调控作用机制。本研究主要结果如下: (1)收集了有关miRNA在植物非生物逆境下调控作用研究的相关文献近200篇,分析了来自33个植物物种的682个miRNA与35个非生物逆境产生的1038个调控关系。利用文本挖掘的方法,构建了植物非生物逆境下miRNA分子调控数据库PASmiR。该数据库提供了数据的收集,标准化数据以及miRNA逆境关系的搜索等功能;可供检索的信息包括:物种名称、miRNA名称、逆境名称、miRNA的表达特征、试验方法、参考文献和miRNA靶基因。用户可能通过字词对数据库搜索得到相关miRNA与逆境的关系。PASmiR数据库拥有2个免费的连接网址:http://hi.ustc.edu.cn:8080/PASmiR http://pasmir.ahau.edu.cn:8080/PASmiR (2)基于PASmiR数据库,对测序获得的43个茶树保守的miRNA家族与非生物逆境的关系进行预测,结果表明,有31个保守miRNA家族与非生物逆境具有潜在的应答关系,其中25个参与低温胁迫,26个参与干旱胁迫。 (3)利用降解组测序共鉴定出miRNA作用的靶基因203个,其中与低温胁迫的靶基因189个,与干旱胁迫的靶基因194个,这些基因包括转录因子和调控蛋白,其中50％的靶基因为转录因子。 (4)利用RLM-5'RACE方法,对4个miRNA的靶基因及其裂解位点进行了验证结果显示与降解组测序结果一致,表明降解组测序结果具有很高的准确性。
茶树;非生物逆境;miRNA分子;调控网络;数据库;文本挖掘;功能验证
安徽农业大学
硕士
茶学
韦朝领
2013
中文
Q945.78;Q943.2
54
2014-03-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）