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           主要刊登農業科學各學科在應用基礎和高新技術方面未經公開發表或未出版過的原創性研究論文、專論、研究簡報等。來稿要求材料翔實、數據可靠、文字精煉、論點明確、論證合理,在某些方面有創新內容。專論性文章應是農業科學重要領域的國內? ...

    大白菜倍性變異引起花發育變化的 microRNA調控機制研究

    作者: 王一衡 黃勝楠 劉志勇 唐小燕 馮輝

    關鍵詞: 大白菜 四倍體 花發育 miRNA

    摘要:為探索microRNAs(miRNAs)在大白菜花發育中的調控機制,以大白菜DH系FT為試材,通過游離小孢子培養創制出同一基因組的二倍體和四倍體純系,并穩定遺傳.與二倍體相比,四倍體植株在形態上表現出生長發育緩慢、開花時間延遲、花器官整體變大、花瓣顏色更深等特征.利用sRNA-seq技術,分別構建了上述二倍體和四倍體的small RNA(sRNA)文庫.通過與植物數據庫miRBase比對,分別獲得92個和95個成熟的bra-miRNAs,新預測的分別有70個和74個novel miRNAs.通過差異表達分析,篩選獲得了34個差異表達的miRNAs,并預測了其287個靶基因.根據基因功能注釋分析,篩選出9個與花發育相關的miRNAs,其靶基因涉及類黃酮合成、激素調控、細胞生長、開花時間調控等多方面.通過對287個靶基因進行GO功能富集和KEGG代謝通路分析,其中179個靶基因GO功能富集到810個條目上.最顯著差異的條目有:核酸結合、細胞內組分、細胞器、細胞內的細胞器及DNA結合.KEGG代謝通路分析表明,有126個靶基因參與到39條代謝通路上.富集基因顯著且數量最多的通路是代謝途徑,其次是氰基氨基酸代謝、木質素生物合成以及淀粉和蔗糖代謝.通過對涉及影響四倍體植株花發育變化的靶基因功能進行分析,討論其9個miRNAs在花發育過程中可能參與的調控作用,推測出有6個miRNAs(bra-miR156a-5p、bra-miR172b-5p、bra-miR172c-3p、bra-miR172c-5p、bra-miR172d-5p和novel_87)在花期通過互相調控多個靶基因導致開花時間的延遲;有2個miRNAs(bra-miR395d-3p、novel_122)參與調控生長素和脫落酸的變化,可能導致花瓣變大及生長發育變緩等表型特征;bra-miR395d-3p調控的靶基因還涉及類胡蘿卜素生物合成,同時另一個miRNA(bra-miR9552a-3p)可能參與類黃酮生物合成的調控,它們的調控可能是使花瓣顏色變深的主要原因.本研究為揭示由大白菜倍性變異引起的花發育表型變化的分子機制奠定了基礎.


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