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文献出处及研究目

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研究目的
通过对玉米穗进行small RNA和降解组测序,研究miRNA参与玉米穗发育的机制,找出相关的生物通路。

 

实验设计

玉米(B73株系),耳穗发育的四个时期:


小RNA测序:各时期样本混合后建库测序,测序量约为10Mreads数。
miRNA芯片:四个时期样本分别进行芯片处理;
降解组测序:四个时期样本分别进行降解组
研究内容

重要结果

.四个时期混合样本的小RNA测序结果
1)测序结果的过滤,统计
2)clean reads比对到基因组和数据库,得到总小RNA分类注释;(74.85%的reads能perfect match到基因组上)
3)新miRNA的预测结果。

二.miRNA芯片分析
使用miRNA芯片,对四个时期的玉米穗样本进行分析。
芯片(包含4种植物中1187个已知miRNA,以及本文发现的玉米中26个新miRNA)。
已知98个miRNA全部被找出,而对26个新miRNA中只发现了20个。
此步分析证明小RNA测序寻找miRNA的效率和精度均优于小RNA芯片。(与探针结合效率低,或表达量低的miRNA难以被芯片检出)
随机选取了12个miRNA进行了qPCR验证。

三、降解组测序分析
只能扩增含有5’磷酸以及polyA的序列;
通过Mmel酶切并扩增,得到包含剪切位点的5’端序列;
根据5’端与上游序列与miRNA的配对关系,确定miRNA-靶基因。


通过降解组测序得到


四.差异表达的miRNA的靶基因功能富集分析
对11个miRNA家族中62个差异miRNA的靶基因进行GO富集分析。
基因在转录调控,DNA结合,激素刺激应答,核酸代谢过程,基因鸟大,细胞内大分子合成,细胞内蛋化合物代谢等调控功能与生物过程上富集。
干物质积累(淀粉、糖类)是耳穗发育中的重要事件,我们发现随发育的进行,越来越多的差异miRNA的靶基因参与代谢通路,说明差异miRNA可能参与了干物质积累的过程。

结果汇总
1.共找到98个已知miRNA,确定26个新miRNA;
2.鉴定出18个差异表达的miRNA家族,共62个miRNA,对应72个靶基因;
3.玉米穗发育过程中主要积累淀粉和糖类等干物质,多数差异miRNA通过调控靶基因的表达进而调控这些物质的合成,最终控制玉米穗的发育。

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