野生二粒小麦盐胁迫相关miRNA的鉴定及其叶绿体基因RNA编辑位点的预测与分析

发布时间：2017-08-07 14:33

  本文关键词：野生二粒小麦盐胁迫相关miRNA的鉴定及其叶绿体基因RNA编辑位点的预测与分析

  更多相关文章： 野生二粒小麦 mi RNA测序 qRT-PCR RNA编辑 RT-PCR

【摘要】：野生二粒小麦是现代四倍体及六倍体栽培小麦的野生祖先,因其带有很多重要的农艺特性,被认为是小麦育种实践中重要的种质资源库。微小RNA(即microRNA,简称miRNA)是一类广泛存在于生物体内的非编码单链小RNA,通过碱基的互补配对与靶基因结合达到调控植物细胞内相应的生理生化反应的作用效果。RNA编辑通过在mRNA水平上进行一系列的碱基插入、删除或者碱基的修饰等遗传信息加工过程使RNA成熟,是高等植物叶绿体基因转录后表达调控的一种重要方式。本研究将植物材料的RNA样品送公司,对植物miRNA进行高通量测序,对测得的结果加以整合分析,在测定mi RNA的同时,本研究还利用生物信息学工具预测法以及与RT-PCR结合的方法,对野生二粒小麦叶绿体基因的RNA编辑位点进行了预测和鉴定。得到如下结果:1.共得到保守的190条前体mi RNA、161条成熟mi RNA以及223条前体novel mi RNA,140条成熟novel miRNA。2.后续的qRT-PCR结果显示mi RNA166b,miRNA171a,miRNA393a,miRNA N25,miRNA N38,miRNA N41和mi RNA N92等七个miRNA在受到盐胁迫时,表达量有明显变化,这说明在野生二粒小麦小麦应对环境盐胁迫时,这七个miRNA可能与盐胁迫相关。3.利用生物信息学工具对野生二粒小麦叶绿体基因组序列进行预测,结果共发现了分布于15个基因上的35个编辑位点,且都是C到U的转换形式,在这些预测结果中ndhB包含的编辑位点数量最多,达9个。4.在此基础上,随机选取5个基因对其编辑位点进行了测序验证;进一步对编辑后编码蛋白的二级结构和跨膜结构域进行了预测,发现编辑后所有基因均发生了二级结构的改变,但只有ndhB的跨膜结构域因为碱基的改变而发生了变化。5.最后,将预测到的野生二粒小麦叶绿体基因RNA编辑位点与其他7种禾本科物种的RNA编辑位点进行比较后,共发现17个编辑位点在这些种间具有保守性,相比于其他物种,野生二粒小麦与普通小麦和粗山羊草在很多编辑位点上保持很高的一致度。通过本研究,我们在miRNA及叶绿体基因的RNA编辑方面分别对野生二粒小麦响应盐胁迫机制进行了研究,qRT-PCR和RT-PCR依次对miRNA的高通量测序结果及叶绿体基因RNA编辑的准确性进行了验证。这不仅为野生二粒小麦抗盐机制的研究提供了相关的研究依据,还在一定程度上对普通小麦的育种实践起到一定的指导作用。
【关键词】：野生二粒小麦 mi RNA测序 qRT-PCR RNA编辑 RT-PCR
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S512.1
【目录】：

• 摘要6-8
• abstract8-12
• 第一章 文献综述12-26
• 1.1 小麦与盐胁迫12-14
• 1.1.1 小麦的形态及意义12
• 1.1.2 野生二粒小麦是重要的种质资源12-13
• 1.1.3 盐对小麦的影响13-14
• 1.2 mi RNA简介14-20
• 1.2.1 miRNA的生物起源14
• 1.2.2 miRNA的发现及研究发展过程14-15
• 1.2.3 miRNA的合成及成熟过程15
• 1.2.4 miRNA调节机制15-16
• 1.2.5 动物中mi RNA功能16-17
• 1.2.6 植物中mi RNA17-18
• 1.2.7 植物mi RNA研究技术概述18
• 1.2.8 miRNA测序18-19
• 1.2.9 植物mi RNA生物信息学分析工具19-20
• 1.3 叶绿体基因RNA编辑20-24
• 1.3.1 RNA editing的发现20-21
• 1.3.2 RNA editing的研究进展21-22
• 1.3.3 RNA编辑效应因子22-23
• 1.3.4 RNA编辑的预测23-24
• 1.4 本研究的目的意义及研究内容24-26
• 1.4.1 研究目的及意义24-25
• 1.4.2 研究内容25-26
• 第二章 盐胁迫相关MICRORNA的鉴定26-45
• 2.1 试验材料26
• 2.2 试验方法26-31
• 2.2.1 植物总RNA的提取26-27
• 2.2.2 RNA样品的纯化27
• 2.2.3 microRNA的测定27-29
• 2.2.4 qRT-PCR验证法29-31
• 2.3 结果与分析31-44
• 2.3.1 样品RNA提取的初级检测31-32
• 2.3.2 送测样品的质检结果32
• 2.3.3 测序结果的整理32-34
• 2.3.4 保守mi RNA的鉴定34-35
• 2.3.5 Novel mi RNA的鉴定35-36
• 2.3.6 二级结构的预测36
• 2.3.7 野生二粒小麦在盐处理及未处理条件下的表达谱分析36-37
• 2.3.8 靶基因的预测37-38
• 2.3.9 qRT-PCR法验证结果分析38-44
• 2.4 讨论44-45
• 第三章 叶绿体基因RNA编辑的鉴定45-60
• 3.1 植物材料45
• 3.2 试验方法45-51
• 3.2.1 常用试剂配制45-46
• 3.2.2 样品总RNA的提取46
• 3.2.3 样品DNA的提取46-47
• 3.2.4 反转录合成cDNA47
• 3.2.5 目的基因的获取、预测及验证47-51
• 3.3 结果与分析51-58
• 3.3.1 叶绿体基因RNA编辑位点的预测51-53
• 3.3.2 总DNA及总RNA的提取53
• 3.3.3 叶绿体基因RNA编辑位点的PCR验证53
• 3.3.4 叶绿体基因RNA编辑位点的生物信息学分析53-55
• 3.3.5 禾本科作物叶绿体基因RNA编辑位点间的比较55-58
• 3.4 讨论58-60
• 第四章 结论与展望60-61
• 参考文献61-71
• 致谢71-72
• 作者简介72

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 江媛;范术丽;宋美珍;俞嘉宁;喻树迅;;棉花叶绿体基因RNA编辑位点的测定及分析[J];植物学报;2011年04期

2 易平,黄靖宇,刘义,朱英国;高等植物线粒体内RNA编辑的研究进展[J];作物学报;2004年07期

3 刘欣芳;马骏;王金艳;王树坤;姜敏;;高等植物RNA编辑的研究进展[J];辽宁农业科学;2012年04期

4 刘树涛;李慧萍;齐庆远;;载脂蛋白B RNA编辑机制概述[J];中国农学通报;2013年15期

5 石文清;邓平川;李变丽;牛善策;聂小军;王乐;Abdul·Wahid·Baloch;宋卫宁;;二穗短柄草叶绿体RNA编辑位点的预测及其鉴定[J];麦类作物学报;2012年01期

6 施真;程大友;罗成飞;刘巧红;史淑芝;崔杰;;甜菜线粒体atp6基因转录本的RNA编辑位点研究[J];分子植物育种;2012年04期

7 马红战;张保军;樊虎玲;;大麦叶绿体基因RNA编辑位点的预测与鉴定[J];麦类作物学报;2013年06期

8 万平;;植物线粒体和叶绿体RNA编辑的比较[J];生物技术通报;2013年03期

9 魏磊;费震江;丁毅;;紫稻型水稻线粒体cox Ⅲ基因转录本的RNA编辑[J];湖北农业科学;2009年12期

10 江媛;何筠;范术丽;俞嘉宁;宋美珍;;棉花芽黄突变体十个叶绿体蛋白编码基因RNA编辑位点的测定及分析[J];棉花学报;2011年01期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 付尧;胶质瘤组织中ADAR2剪接异构体的表达鉴定及其介导GluA2亚基Q/R位点的RNA编辑[D];吉林大学;2016年

2 黄超;拟南芥叶绿体PPR蛋白AtECB2参与RNA编辑的机理研究[D];华东师范大学;2016年

3 温砚子;布氏锥虫假基因来源的siRNA和NATs的鉴定及RNA编辑复合体MRB1亚基功能研究[D];中山大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王梦醒;粗山羊草叶绿体基因RNA编辑位点的鉴定与分析[D];西北农林科技大学;2015年

2 刘思妍;野生二粒小麦盐胁迫相关miRNA的鉴定及其叶绿体基因RNA编辑位点的预测与分析[D];西北农林科技大学;2016年

3 邓李坤;小麦叶绿体蛋白质编码基因RNA编辑位点的测定及与返白现象关系初探[D];陕西师范大学;2012年

4 江媛;棉花叶绿体RNA编辑位点的测定、分析及机制初探[D];陕西师范大学;2011年

5 蔡磊;RNA编辑酶ADAR1对小鼠淋巴细胞增殖能力以及基因表达谱的影响[D];第四军医大学;2007年

6 史彩萍;基于二代测序数据研究神经母细胞瘤中的RNA编辑现象[D];华东师范大学;2014年

7 霍斌亮;RNA编辑酶ADAR1对小鼠淋巴细胞周期和凋亡的影响[D];第四军医大学;2008年

8 刘海军;大豆细胞质雄性不育系及其保持系线粒体基因RNA编辑研究[D];东北农业大学;2014年

9 杨兆林;昆虫cac基因RNA编辑与选择性剪切研究[D];浙江大学;2008年

10 施真;甜菜线粒体育性相关基因的对比及atp6基因的RNA编辑研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

，

本文编号：635205