甘蔗耐寒相关miRNAs的生物信息学分析及其靶基因预测

作者:朱鹏锦; 宋奇琦; 谭秦亮; 程琴; 李佳慧; 庞新华; 周全光; 吕平; 欧克纬; 卢业飞; 农泽梅; 唐桓伟; 龙盛风
来源:广西植物, 2021, 1-17.

摘要

为了解不同基因型甘蔗(Saccharumofficinarum)响应低温胁迫的分子机制,挖掘耐寒相关的miRNA及相关靶基因,该文以低温胁迫4 ℃处理24 h后的3个不同耐寒性甘蔗品种的叶片为材料进行IlluminaHiSeqTM2000高通量测序,构建18个低温胁迫前后sRNA文库。结果表明:(1)共获得分属于84个家族的已知miRNA322个及预测得到110个新miRNA,并在已知miRNAs中筛选出差异表达miRNA100个(61个上调,39个下调),新miRNA中筛选出差异表达miRNA37(15个上调, 22个下调)。(2)利用psRNATarget、TargetFinder 和Tapirhybrid软件对所获得的差异表达miRNA进行靶基因预测,预测得到1844个靶基因并进行GO分析揭示了这些靶基因的3个主要功能类别,即分子功能、细胞组分与生物过程。(3)为验证高通量测序数据的可靠性,筛选14个miRNA及其靶基因进行qRT-PCR验证,表明这些miRNA均被检测发现且大部表达结果与测序结果一致。(4)还鉴定出部分差异表达miRNA的靶基因,这些基因参与植物生长、发育及低温胁迫反应。综上结果表明,耐寒型甘蔗体内miRNA直接或者间接作用靶基因实现表达调控相关代谢途径,对其重要农艺性状均起着关键的调控作用。