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文獻出處及研究目

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研究目的
通過對玉米穗進行small RNA和降解組測序,研究miRNA參與玉米穗發育的機制,找出相關的生物通路。

 

實驗設計

玉米(B73株系),耳穗發育的四個時期:


小RNA測序:各時期樣本混合后建庫測序,測序量約為10Mreads數。
miRNA芯片:四個時期樣本分別進行芯片處理;
降解組測序:四個時期樣本分別進行降解組
研究內容

重要結果

.四個時期混合樣本的小RNA測序結果
1)測序結果的過濾,統計
2)clean reads比對到基因組和數據庫,得到總小RNA分類注釋;(74.85%的reads能perfect match到基因組上)
3)新miRNA的預測結果。

二.miRNA芯片分析
使用miRNA芯片,對四個時期的玉米穗樣本進行分析。
芯片(包含4種植物中1187個已知miRNA,以及本文發現的玉米中26個新miRNA)。
已知98個miRNA全部被找出,而對26個新miRNA中只發現了20個。
此步分析證明小RNA測序尋找miRNA的效率和精度均優于小RNA芯片。(與探針結合效率低,或表達量低的miRNA難以被芯片檢出)
隨機選取了12個miRNA進行了qPCR驗證。

三、降解組測序分析
只能擴增含有5’磷酸以及polyA的序列;
通過Mmel酶切并擴增,得到包含剪切位點的5’端序列;
根據5’端與上游序列與miRNA的配對關系,確定miRNA-靶基因。


通過降解組測序得到


四.差異表達的miRNA的靶基因功能富集分析
對11個miRNA家族中62個差異miRNA的靶基因進行GO富集分析。
基因在轉錄調控,DNA結合,激素刺激應答,核酸代謝過程,基因鳥大,細胞內大分子合成,細胞內蛋化合物代謝等調控功能與生物過程上富集。
干物質積累(淀粉、糖類)是耳穗發育中的重要事件,我們發現隨發育的進行,越來越多的差異miRNA的靶基因參與代謝通路,說明差異miRNA可能參與了干物質積累的過程。

結果匯總
1.共找到98個已知miRNA,確定26個新miRNA;
2.鑒定出18個差異表達的miRNA家族,共62個miRNA,對應72個靶基因;
3.玉米穗發育過程中主要積累淀粉和糖類等干物質,多數差異miRNA通過調控靶基因的表達進而調控這些物質的合成,最終控制玉米穗的發育。

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