番茄晚疫病密切相关circRNA及其功能初探

发布时间：2021-05-08 00:33

　　CircRNA是一类在生物体内普遍存在的内源性非编码RNA。近几年的研究表明,circRNA能够吸附miRNA从而间接调控基因表达,而miRNA已经被充分证实能通过作用于m RNA从而在植物生长发育和抵御生物及非生物胁迫中起重要的调节作用。番茄作为一种世界范围内广泛种植的双子叶茄科模式植物,晚疫病会给其生产带来较大的经济损失。另外目前还缺少番茄病害相关circRNA的报道,而且对其功能特性的分析,特别是对circRNA-miRNA-m RNA调控网络的研究还不系统。本研究挖掘到番茄中与病害密切相关的circRNA,并通过实验初步探究circRNA的功能,具体研究内容如下:首先,通过分析实验室前期所建的转录组数据库,挖掘到了68个番茄晚疫病相关的circRNA,其中存在27个下调表达circRNA和9个上调表达circRNA。结合基因表达量和亲本基因的GO功能注释结果,得到了2个与番茄晚疫病密切相关的外显子circRNA。之后构建了EcircRNA-miRNA的关系网络,通过对共同靶向的11个miRNA靶基因进行分析,初步筛选得到2个抗病相关miRNA作为后续实验对象,它们分别是miR4... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 番茄晚疫病的研究进展
        1.1.1 晚疫病菌
        1.1.2 番茄晚疫病的研究现状
    1.2 circRNA概述
        1.2.1 circRNA的发现和再发展
        1.2.2 circRNA的形成机制
        1.2.3 circRNA的特征
        1.2.4 circRNA功能
        1.2.5 circRNA挖掘和验证方法
    1.3 miRNA的研究进展
        1.3.1 miRNA的产生
        1.3.2 miRNA的作用原理
        1.3.3 miRNA在植物胁迫应答中的功能研究
    1.4 本研究的目的及意义
2 番茄晚疫病相关circRNA的挖掘和功能预测
    2.1 实验数据与分析软件
        2.1.1 实验数据
        2.1.2 实验分析网站和软件
    2.2 番茄晚疫病相关circRNA数据分析
        2.2.1 原始数据的筛选
        2.2.2 reads的线性比对和非共线性比对
        2.2.3 circRNA的分类
        2.2.4 circRNA的功能注释
        2.2.5 circRNA的表达水平检测
        2.2.6 circRNA-miRNA互作网络的构建
    2.3 结果
        2.3.1 原始reads的质量评估
        2.3.2 参考基因组的线性分析
        2.3.3 染色体上的reads的分布
        2.3.4 Tophat-fusion的分析结果
        2.3.5 circRNA在染色体上的数量统计
        2.3.6 circRNA的分类
        2.3.7 circRNA的GO功能注释
        2.3.8 circRNA的差异表达分析
        2.3.9 circRNA-miRNA互作网络预测分析
    2.4 讨论
    2.5 小结
3 番茄晚疫病密切相关circRNA的鉴定及其功能特性分析
    3.1 实验材料及试剂
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验试剂及仪器
        3.1.3 分析软件
    3.2 实验方法
        3.2.1 番茄核酸的提取
        3.2.2 番茄RNA和miRNA的反转录
        3.2.3 EcircRNA45和EcircRNA47的引物筛选
        3.2.4 实时定量检测EcircRNA的组织差异表达量
        3.2.5 实时定量检测病原菌处理下EcircRNA的表达量
        3.2.6 实时定量检测菌处理下circRNA、miRNA和mRNA的变化
    3.3 结果与分析
        3.3.1 番茄的DNA和RNA
        3.3.2 EcircRNA45和EcircRNA47的鉴定
        3.3.3 EcircRNA45和EcircRNA45的组织表达差异分析
        3.3.4 病原菌处理下EcircRNA45和EcircRNA47的表达特性分析
        3.3.5 晚疫病菌处理下circRNA的功能特性分析
    3.4 讨论
    3.5 小结
4 circRNA的功能初探
    4.1 实验材料和试剂
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 实验试剂及仪器
    4.2 实验方法
        4.2.1 目的基因的PCR扩增
        4.2.2 目的基因的纯化
        4.2.3 克隆载体的构建
        4.2.4 克隆载体转化大肠杆菌
        4.2.5 EcircRNA和MIRNA过表达载体构建
        4.2.6 根癌农杆菌工程菌的获得
        4.2.7 瞬时转化番茄体系的建立
        4.2.8 瞬时表达体系下circRNA、miRNA和mRNA的表达特性分析
    4.3 实验结果
        4.3.1 EcircRNA和MIRNA克隆基因的获得
        4.3.2 构建的EcircRNA和MIRNA基因的表达载体
        4.3.3 瞬时表达体系中EcircRNA和miRNA的变化
        4.3.4 瞬时表达体系中菌处理下EcircRNA和miRNA的表达分析
        4.3.5 瞬时表达体系中菌处理下miR477-3p及其靶基因的表达分析
        4.3.6 瞬时表达体系中菌处理下miR9478-5p及其靶基因的表达分析
    4.4 讨论
    4.5 小结
结论
参考文献
附录A 本论文所用培养基配方
附录B 质粒图谱
附录C 序列
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]拟南芥中热胁迫相关microRNA的差异表达[J]. 冯静弦,汪启明,胡琪,饶力群.  湖南农业科学. 2012(03)



本文编号：3174328