2017-04-20
超過80%綠色植物生命循環(huán)的中心是胚胎，且植物體細(xì)胞胚被廣泛應(yīng)用于種質(zhì)保護(hù)，基因工程育種以及人工種子生產(chǎn)領(lǐng)域。MicroRNAs在植物體細(xì)胞胚發(fā)育（SE）的調(diào)節(jié)過程中起關(guān)鍵作用，但目前為止SE各個階段的分子調(diào)節(jié)機(jī)制仍不明確。
今年3月，沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)孫紅梅教授課題組在《Frontiers in plant science》雜志發(fā)表一篇題為“Small RNA and transcriptome Sequencing Reveal a Potential miRNA-Mediated Interaction Network that Functions during Somatic Embryogenesis in Lilium pumilum DC.fisch”的文章，通過高通量轉(zhuǎn)錄組以及small RNA測序的方法，探討細(xì)葉百合中SE不同階段的分子調(diào)節(jié)機(jī)制，并首次構(gòu)建了該植物SE階段中的miRNAs-靶標(biāo)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
1. 研究目的
本文對細(xì)葉百合的6種不同的SE樣品進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組和small RNA測序研究，探討SE不同階段基因表達(dá)的動態(tài)變化過程，并對miRNAs目標(biāo)基因進(jìn)行預(yù)測。我們的研究結(jié)果為進(jìn)一步探索SE的關(guān)鍵基因奠定了基礎(chǔ)，并闡述了百合屬的體細(xì)胞胚發(fā)生過程機(jī)理。
2. 研究方法
分別收集6組細(xì)葉百合不同階段的SE樣品，采用Illumina Hieq測序平臺進(jìn)行small RNA以及轉(zhuǎn)錄組測序。對經(jīng)過質(zhì)量控制的數(shù)據(jù)首先進(jìn)行基因功能注釋，并進(jìn)行差異表達(dá)富集分析，qRT-PCR驗(yàn)證。
3. 分析結(jié)果
本研究總共獲得452個已知的miRNAs，57個新的miRNAs和40個miRNA*s。SE不同階段差異表達(dá)的已知miRNAs被鑒定。隨后，12個差異表達(dá)miRNAs的表達(dá)水平和4個靶標(biāo)基因通過qRT-PCR驗(yàn)證。同時轉(zhuǎn)錄組測序共組裝66422個基因，其中38004和15497個基因被分別注釋到GO和KEGG中。且在這些基因當(dāng)中，2182個轉(zhuǎn)錄本被預(yù)測為396個已知的miRNAs的靶標(biāo)，這些miRNAs靶基因的功能主要富集在細(xì)胞分化，細(xì)胞分裂和代謝過程等GO term，在KEGG中富集的主要路徑為碳水化合物代謝，激素信號傳導(dǎo)等。
該研究中轉(zhuǎn)錄組及small RNA測序及信息分析工作由上海派森諾生物科技股份有限公司完成。
4. 參考文獻(xiàn)
Zhang J, Xue B, Gai M, Song S, Jia N and Sun H(2017) Small RNA and Transcriptome Sequencing Reveal a Potential miRNA-Mediated Interaction Network that Functions During Somatic Embryogenesis in Lilium pumilum DC. Fisch.. Front. Plant Sci. 8:566. doi:10.3389/fpls.2017.00566
