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《南昌大学》 2007年
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马铃薯microRNA的鉴定及分析

章文蔚  
【摘要】: MicroRNAs(miRNAs)是广泛存在于真核生物细胞的一类内源性小分子单链非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA),大小为21 nt左右。研究表明,这些miRNA作为一种真核生物体内的重要的调节因子,在生物体内发挥着重要的调节作用,并影响着生物体生命活动的各个方面。虽然目前通过实验和计算机的方法在植物和动物中发现了众多miRNA分子,但是在各个物种中所鉴定的miRNA的数量远不及理论上的饱和值,所以对miRNA的分离鉴定依然是miRNA研究的一个热点。马铃薯(S.tuberosum L.)属茄属多年生草本植物,它作为世界上广为栽培且种植面积位居第四的重要粮食作物,在农业生产和人民生活中均占有极其重要的地位,然而马铃薯极易受植物病毒的危害而造成种质退化和减产。近期的研究表明miRNA与植物每个阶段的生长发育息息相关,且参与植物的防御和应答外界环境压力胁迫,所以对马铃薯miRNA的研究有着非常重要的现实和理论意义。而对马铃薯miRNA研究的第一步就是找出马铃薯中尽可能多的miRNA,以及它们作用的靶标。 本研究利用计算机RNA组学方法在马铃薯EST数据库、GSS数据库和nr数据库中搜寻保守的马铃薯miRNA分子,然后采用RT-PCR手段对预测结果进行验证,并观察它们在不同组织中的表达情况。利用在线分析软件分析马铃薯miRNA的靶序列,并对靶序列的功能进行预测分析,结果小结如下: 1.在数据库中共搜寻出48条保守的马铃薯miRNA候选分子,其中30条miRNA来源于EST数据库,11条miRNA来自于GSS数据库,7条miRNA鉴定于nr数据库。这些miRNA候选分子与已知拟南芥或水稻的miRNA有着高度同源性。 2.在研究马铃薯miRNA分子中,发现一些仅存在于双子叶植物中的miRNA分子,如miR403、miR869和miR870。通过比对分析发现,仅成熟的植物miRNA分子表现较为保守,而其前体变化较大。 3.使用在线预测植物miRNA的软件——microHARVESTER,在44种不同植物物种中预测出136条保守的miRNA候选分子。通过计算分析发现,大部分候选分子的MFEI值大于0.7,可信度较高。 4.通过分析这48条马铃薯miRNA,最终筛选出186个潜在靶分子,其中~20%的靶分子为一些在生长发育过程中起重要调控作用的转录因子;~30%的靶分子参与调控马铃薯体内的代谢过程、信号转导、对外界环境胁迫的应答以及调控自身合成;~24%的靶分子我们未预测出其功能。 5.针对不同的植物RNA提取具有不同要求的情况,以富含淀粉、多糖物质的马铃薯根为材料,在现有植物RNA提取方法的基础上进行改良。RNA电泳分析,纯度鉴定及RT-PCR结果显示,该方法提取的RNA质量好,纯度高,能应用于后续实验。 6.通过对12条miRNA候选分子进行RT-PCR分析,发现miRNA在不同组织中存在着特异性表达情况,如miR157a、miR390、miR414a和miR395,分析结果表明这些miRNA分子在马铃薯生长发育过程中的存在着不同水平的表达。
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:Q943.2

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【引证文献】
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【参考文献】
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