PEG和NaCl胁迫下毛竹萌发种子的MicroRNAs表达谱分析

作者：王晓静; 王涛; 杨凯; 李潞滨^*

来源：林业科学研究, 2023, 36(02): 107-118.

• 毛竹
• 种子萌发
• PEG
• NaCl
• miRNA

[目的 ]鉴定和分析不同干旱和盐胁迫下毛竹种子在露白时期的microRNAs(miRNAs)及其表达模式。[方法 ]分别使用聚乙二醇(PEG6000)和氯化钠(NaCl)模拟干旱和盐胁迫，构建H2O、10%PEG、15%PEG、50 mmol·L-1 NaCl和100 mmol·L-1 NaCl处理下毛竹露白时期种子的small RNA文库，通过高通量测序和生物信息学分析揭示样本中的miRNA及其表达谱。[结果 ]通过small RNA测序共鉴定了246条已知miRNAs的成熟体序列，并预测得到262条novel miRNAs的成熟体序列；在毛竹种皮破裂阶段的种子中，丰度最高的已知miRNA为miR166，其次是miR159、miR6478、miR319等；根据miRNA靶基因预测结果，靶基因数量最多的已知miRNA属于MIR396家族，PH02Gene13935(GAMYB)被预测受到MIR159、MIR319、MIR396家族共28个miRNAs的调控；在6个比较组中共鉴定了181个差异表达miRNA，与对照组相比，10%PEG、15%PEG、50 mmol·L-1 NaCl和100 mmol·L-1 NaCl胁迫下表达水平最高且显著差异表达的已知miRNA分别为phe-miR171e-5p、phe-miR3630-3p、phe-miR171e-5p和phe-miR159a.1；差异表达miRNA靶基因能够显著富集在不同的GO和KEGG途径中；对10个差异表达miRNAs进行qRT-PCR验证，荧光定量结果的整体趋势和测序数据一致。[结论 ]毛竹种皮破裂阶段种子中积累了大量的miR159、miR6478、miR319等已知miRNA，且在对照和胁迫处理组中均具有高表达水平，可能在毛竹种子萌发中具有保守调控作用；与对照组相比，phe-miR171e-5p、phe-miR3630-3p、phe-miR171e-5p和phe-miR159a.1在10%PEG、15%PEG、50 mmol·L-1 NaCl、100 mmol·L-1 NaCl胁迫下分别显著差异表达，能够在毛竹种子露白阶段响应PEG或NaCl胁迫。

• 单位
  中国林业科学研究院林业研究所; 北京市植物园; 林木遗传育种国家重点实验室; 北京农学院; 运城学院