青花菜细胞质雄性不育相关miRNA的鉴定与表达特征分析

作者：裴徐梨; 荆赞革; 唐征^*; 冯鹏宇

来源：西北植物学报, 2021, 41(12): 2030-2037.

• 青花菜
• 细胞质雄性不育
• miRNA
• 表达特征

植物miRNA是一类内源小分子RNA,在花粉发育和育性调控中具有重要作用。该研究利用高通量测序技术构建了青花菜细胞质雄性不育系及其保持系花蕾的sRNA文库,并通过qRT-PCR技术检测育性相关的miRNAs及其预测靶基因的表达特征,为深入探讨miRNA调控青花菜育性机制提供理论依据。结果表明:(1)在青花菜中共鉴定到181个保守miRNA和8个新型miRNA,差异表达miRNA共47个,其中24个已知miRNAs和4个新型miRNAs表达上调,其余为表达下调;发现2个差异miRNA只在不育系中表达,7个差异miRNA为保持系所特有。(2)生物信息学分析表明,共鉴定到2个关联的miRNA-mRNA对[miR859-1靶向的花粉外壁蛋白基因(T2/UnigeneBMK.21608)和miR5174e-1调控的氨基酸通透酶基因(T2UnigeneBMK.31772)],2个miRNA均负向调控相应的靶基因,均可参与青花菜小孢子发育以及雄性不育的发生过程。(3)qRT-PCR分析显示,miR159a-1、miR164a-1、miR319a-1和miRn11在青花菜不育系中的表达量高于其保持系,其中miR164a-1、miR319a-1和miRn11的表达水平随着花蕾的发育不育系逐渐降低,而在保持系的表达呈上升趋势;miR319a-1和miR397a-2在雄蕊中的表达量高,而在其他部位的表达量较低,且miR397a-2在青花菜不育系中的表达量显著低于保持系。研究推测,miRNA可能是通过抑制雄性不育相关的PPR基因表达、调控LAC基因的表达以及调节激素和Ca2+介导的信号转导通路等,从而导致青花菜雄性不育的发生。

• 单位
  生命科学学院; 昆明学院; 温州科技职业学院