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油菜种子微小RNA的克隆与分析

作　者: 焦晓明
导　师: 王磊
学　校: 中国农业科学院
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: miRNAs 油菜种子预测小RNA文库
分类号: S565.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

MicroRNAs(miRNAs)是在真核生物中发现的一类长约20～25个核苷酸的内源性的具有调控功能的非编码RNA。越来越多的研究表明,miRNA参与了生物体的多种调节途径,包括生长发育、胁迫应答、激素的信号转导、器官形成等。油菜是一种重要的油料作物,我国的油菜种植面积和总产量均居世界第一,关系到国计民生。油菜种子miRNA的研究有助于对油菜种子发育的调控机制、油脂酸的代谢途径及油体形成机制的阐明,将对油菜的产量提高,品质改良具有重要的理论意义。本研究利用生物信息学预测和直接克隆两种方法,鉴定油菜种子中的miRNAs。主要结果如下:(1)基于miRNA基因的同源保守性,预测到93个油菜的miRNA属于31个miRNA家族。预测到325个靶基因,其中47.7%的靶基因是编码转录因子,37.2%的靶基因是编码与代谢相关的蛋白酶类。(2)用Solexa高通量测序技术对15 DAP(15 Day After Pollination)和25 DAP的油菜种子小RNA文库进行测序,共获得730974条原始序列, 619360条序列来源于15DAP小RNA文库,111614条序列来自25DAP小RNA文库。(3)对724123小RNA序列进行分析,其包含了412781条非重复性序列;其中83%的非重复序列在文库中出现一次;小RNA序列的长度分布特征与已报道的其他植物物种的小RNA文库基本一致。(4)从小RNA文库中鉴定出23134条植物miRNAs的同源序列,包含659条唯一的序列,属于30个miRNA家族。其中还获得了121条miRNA*序列,属于16个miRNA家族。(5)鉴定出7个候选的新miRNAs发卡结构,包含有8个miRNAs序列,分别为N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7.1和N7.2。预测到15个靶基因,其中9个EST序列是编码功能蛋白的,6个EST序列编码未知功能的蛋白。(6)利用PAGE/Northern方法检测了6个miRNA(miR158、miR167、miR169、miR172、miR393和miR1140)在油菜中的表达,表明它们在油菜的根、茎、叶、茎尖、花和种子六个组织中的表达存在特异性。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-12
第一章绪论  12-28
  1.1. miRNA 的发现  12-13
  1.2. miRNA 的生物学合成代谢过程  13-18
    1.2.1 动物miRNA 的生物合成过程  13-16
    1.2.2 植物miRNA 的生物合成过程  16-18
  1.3. miRNA 的研究方法  18-22
    1.3.1 miRNA 的分离方法  18
    1.3.2 miRNA 的表达检测方法  18-20
    1.3.3 miRNA 功能鉴定  20-22
  1.4. miRNA 的生物学功能  22-27
    1.4.1 miRNA 在动物体中的功能  22-23
    1.4.2 miRNA 在植物体中的功能  23-27
  1.5 本研究的目的和意义  27-28
第二章生物信息学预测油菜的miRNA  28-38
  2.1 材料与方法  28-30
    2.1.1 材料  28
    2.1.2 方法  28-30
  2.2 结果与分析  30-37
    2.2.1 油菜miRNA 的预测  30-35
    2.2.2 油菜miRNA 靶基因的预测  35-37
  2.3 本章小结  37-38
第三章油菜种子小 RNA 的克隆与分析  38-56
  3.1 材料与方法  38-46
    3.1.1 材料  38-39
    3.1.2 方法  39-46
  3.2 结果与分析  46-55
    3.2.1 小RNA 文库的分析  46-48
    3.2.2 油菜种子中保守miRNA 的鉴定  48-51
    3.2.3 油菜种子中miRNA*的鉴定  51-52
    3.2.4 油菜种子小RNA 文库中新miRNA 的鉴定  52-53
    3.2.5. miRNA 的表达分析  53-55
  3.3 小结  55-56
第四章全文结论  56-58
参考文献  58-67
附录  67-75
致谢  75-76
作者简历  76

油菜种子微小RNA的克隆与分析

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