冬小麦抗寒lncRNA筛选及与tae-miR398应答低温胁迫的互作研究

发布时间：2023-03-07 17:41

　　小麦是人类重要粮食作物之一,低温胁迫对作物影响巨大。东农冬麦1号(Dn1)作为北方高寒地区首例能安全越冬的栽培品种,有着重要抗寒相关长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)资源。MicroRNA(miRNA)与冬小麦抗寒性密切相关;寒胁迫相关miRNA可以通过结合靶基因的mRNA而导致基因沉默,从而启动冬小麦的抗寒应答机制。植物miRNA在各种逆境应答中发挥重要作用,lncRNA可作为竞争性内源RNA(competing endogenous RNAs,ceRNA),竞争性结合miRNA共同控靶基因的表达。miRNA与lncRNA两者有着密切的互作关系,但目前lncRNA介导的ceRNA调控冬小麦抗寒机制的研究尚无报道,开展相关研究工作十分必要。本研究以Dn1分为试验材料,在大田自然降温条件下,分别于5°C、-10°C和-25°C三个不同低温下取材分蘖节,采用HiSeq技术进行RNA-seq测序,测序所得片段经长度经统计分析后进行ORF、Rfam、CPC数据库比对筛选以及去除重复序列,找到三个温度点的所有lncRNAs,并对其进行家族分析,构建三个温度下l...

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

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摘要
英文摘要
1 前言
    1.1 研究目的与意义
    1.2 文献综述
        1.2.1 低温介导的ncRNA调控
        1.2.2 LncRNA的研究进展
        1.2.3 LncRNA的研究方法
        1.2.4 miRNA的研究进展
    1.3 本研究的技术路线
    1.4 本研究的创新点
2 材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 实验试剂
    2.2 试验方法
        2.2.1 测试设计与取样
        2.2.2 HiSeq测序及生物信息学分析
        2.2.3 预测新lncRNA
        2.2.4 新lncRNA鉴定及家族分析
        2.2.5 筛选抗寒相关lncRNA及与互作RNA的调控网络构建
        2.2.6 miR398与抗寒相关lncRNA互作调控网络的构建
        2.2.7 抗寒相关lncRNA-miR398-靶mRNA的互作验证
        2.2.8 miR398与其靶基因及互作lncRNA的表达检测
        2.2.9 与miR398互作的lncRNA的功能验证
3 结果与分析
    3.1 冬小麦lncRNA在不同温度下表达谱的构建
        3.1.1 Dn1测序数据处理及统计分析
        3.1.2 冬小麦Dn1中新lncRNA的预测
        3.1.3 冬小麦Dn1中lncRNA鉴定及表达分析
    3.2 冬小麦Dn1中抗寒相关lncRNA的互作网络构建及功能预测
        3.2.1 抗寒相关lncRNA的筛选
        3.2.2 筛选抗寒相关lncRNA及与其互作RNA的调控网络构建
    3.3 Dn1中抗寒相关lncRNA-miR398-靶mRNA的互作鉴定
        3.3.1 miR398-lncRNA-靶mRNA的互作网络
        3.3.2 miR398-靶mRNA的互作验证
        3.3.3 RAP验证miR398-lncRNA-靶mRNA在RNA水平的互作
    3.4 抗寒相关lncRNA与miR398的互作表达分析
        3.4.1 与tae-miR398互作的lncRNA的克隆
        3.4.2 LncRNA植物表达载体的构建
        3.4.3 重组质粒的转化与检测
        3.4.4 低温下转基因拟南芥中miR398-lncRNA-靶mRNA的表达分析
        3.4.5 二穗短柄草中转入lncR9A的表达验证
4 讨论
    4.1 生物信息学分析lncRNAs实验的可靠性
    4.2 低温诱导下lncRNA介导的抗寒防御机制
    4.3 基于ceRNA的RNA的调控功能分析
    4.4 低温对lncRNA-miR398-靶mRNA(CSD1)的影响
    4.5 下一步工作计划
5 结论
致谢
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的学术论文



本文编号：3757601