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油棕中果皮脂肪酸代谢相关miRNA的筛选与功能初步分析
作 者: 方良
导 师: 曹献英
学 校: 海南大学
专 业: 生物化工
关键词: 油棕 脂肪酸代谢 miRNA 实时荧光定量PCR 靶基因验证
分类号: S565.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
油棕(Elaeis guineensis Jacq.)目前是世界上生产效率最高的产油植物,其主产棕榈油(Palm Oil)和棕仁油(Palm Kernel Oil);前者在食品、化工等行业有非常广泛的应用。目前,油棕中果皮脂肪酸代谢相关的调控作用研究鲜为报道。MicroRNA(miRNA)是一类19-25个核酸长度、能调控特定基因表达的内源性非编码小RNA,其在植物生长发育、抗逆抗病、以及时期转换等多个方面起重要作用。本文根据miRNA的特性和油棕的研究现状,开展对油棕中果皮脂肪酸代谢相关的miRNA筛选,并进一步对其功能进行初步验证。本研究首先利用改良的CTAB法提取了油棕中果皮5个不同发育时期(G1-G5)的small RNA;然后,并从本课题组获得的油棕中果皮small RNA测序数据库中筛选了13个候选miRNA,用实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)检测其在油棕果发育过程中不同时期的相对表达量;其后,利用生物信息学对显著差异表达的miRNA进行靶基因预测;最后,用5’-RACE方法验证了部分预测靶基因的切割位点,并通过已有报道的靶基因的功能研究,初步分析本研究筛选到的miRNA的功能。本研究的实验结果表明:提取的5个不同发育时期油棕中果皮small RNA的OD260/OD280都在1.8-2.0之间,其浓度分别是289ng/μL,364ng/μL,476ng/μL,213ng/μL和390ng/μL。qRT-PCR检测的结果显示,13个候选miRNA在5个不同发育时期均出现显著性差异表达,特别是在中果皮发育第4个发育时期(G4)和第5个发育时期(G5)表达量极显著增高,其中egu-miR395和egu-miR156在第4个时期表达量最高;egu-miR528在发育第5时期表达量最高。利用生物信息学对显著性差异表达的miRNA进行靶基因预测,均获得了miRNA的预测靶基因。从中挑选了可能与脂肪酸代谢相关的部分预测靶基因,采用5’-RACE法进一步验证预测靶基因的真实性。结果初步证实,egu-miR5179在预测靶基MADS box transcription factor上的切割位点,以及egu-miR172-1在预测靶基因transcription factor AP2D23-like和transcription factor APETALA2上的切割位点。从而初步验证了相关miRNA在油棕果脂肪酸代谢中的功能。通过本实验,我们成功地提取了油棕中果皮small RNA,同时筛选到与油棕中果皮发育相关的部分miRNA,并预测到与脂肪酸代谢相关的靶基因,且验证了3个预测靶基因的切割位点。根据以往的研究结果,部分预测靶基因参与了脂肪酸代谢通路,如transcription factor APETALA2,磷脂酸磷酸脂酶和磷脂酶D。由此,提示了发育相关的部分miRNA可能参与了油棕脂肪酸代谢通路的调控作用。本研究的结果为今后进一步揭示油棕脂肪酸代谢调控网络提供了线索。
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全文目录
摘要 4-6 Abstract 6-8 目录 8-10 1 综述 10-22 1.1 油棕、棕桐油的介绍 10-13 1.2 植物脂肪酸代谢调控研究 13-16 1.3 植物miRNA的特点及作用机制 16-18 1.4 本课题的研究方案 18-22 2 油棕中果皮small RNA的提取 22-28 2.1 实验材料、仪器与试剂 22-23 2.2 实验方法 23-25 2.3 结果和讨论 25-26 2.4 小结 26-28 3 油棕中果皮相关的miRNA的qRT-PCR检测 28-38 3.1 实验材料、仪器与试剂 28 3.2 实验方法 28-32 3.3 结果和讨论 32-37 3.4 小结 37-38 4 与脂肪酸代谢相关的miRNA的靶基因预测与验证 38-50 4.1 实验材料、仪器与试剂 38-39 4.2 实验方法 39-42 4.3 结果和讨论 42-48 4.4 小结 48-50 5 全文总结与展望 50-52 5.1 全文总结 50-51 5.2 工作展望 51-52 参考文献 52-56 致谢 56-57 硕士期间发表的论文 57-58 附图 58
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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 油料作物 > 其他
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