三倍體黑楊速生性狀形成相關(guān)miRNA的初步研究.pdf

1、楊樹是我國發(fā)展人工林的主要栽培樹種之一，是重要的工業(yè)原料，黑楊是其中較大的一組，經(jīng)濟(jì)價(jià)值和遺傳價(jià)值極高，而三倍體黑楊相對(duì)于二倍體黑楊具有生長(zhǎng)速度快，植株更為高大粗壯等生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。由于林木遺傳背景復(fù)雜，因此相關(guān)的基礎(chǔ)研究滯后，楊樹基因組測(cè)序的完成，給楊樹的研究帶來了前所未有的契機(jī)。microRNA(miRNA)是一類主要在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)節(jié)基因表達(dá)的非編碼小分子RNA，長(zhǎng)度多數(shù)為19～25 nt。研究表明miRNA在植物的生長(zhǎng)發(fā)育、對(duì)環(huán)境條件

2、的脅迫應(yīng)答及其它生理生化反應(yīng)中均起著重要的調(diào)控作用。
　　 本研究以二倍體及三倍體黑楊的幼嫩的葉片和老葉片為材料，利用高通量測(cè)序技術(shù)、頸環(huán)引物反轉(zhuǎn)錄法，實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)及生物信息學(xué)方法，對(duì)一些與生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)的miRNA的表達(dá)和功能進(jìn)行初步研究，試圖從miRNA的角度對(duì)黑楊多倍體優(yōu)勢(shì)形成的機(jī)理進(jìn)行分析。主要結(jié)果如下：
　　 (1)利用新一代測(cè)序技術(shù)，對(duì)黑楊二倍體和三倍體進(jìn)行小RNA測(cè)序，一共獲得來自110個(gè)家

3、族的773個(gè)miRNA，其中三倍體黑楊特有的miRNA為284個(gè)，二倍體黑楊特有的125個(gè)，在二倍體、三倍體共有的364個(gè)miRNA中，黑楊三倍體中表達(dá)量大于二倍體(2x vs.3x<1)的共有132個(gè)，占到總數(shù)的36％，小于二倍體(2x vs.3x>1)的有184個(gè)，比例為51％，表達(dá)量相同的為48個(gè)，比例為13％。二倍體和三倍體中新預(yù)測(cè)的miRNA10個(gè)；
　　 (2)利用RT-qPCR檢測(cè)了miR159、miR164、mi

4、R167、miR171、miR319在黑楊二倍體和三倍體中的表達(dá)情況。所有的檢測(cè)對(duì)象在不同部位都有表達(dá)，表達(dá)模式均與測(cè)序結(jié)果一致，其中miR159、miR167、miR171、miR319在三倍體幼葉中高表達(dá)。miR164的在老葉中高表達(dá)。暗示這些miRNA與三倍體速生性狀形成相關(guān)。
　　 (3)成功構(gòu)建了miR164兩個(gè)前體及一條在二倍體與三倍體中共有的新miRNA前體過表達(dá)載體，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法成功轉(zhuǎn)入擬南芥中，得到轉(zhuǎn)基因植