microRNA在果梅雌蕊败育中的调控作用

本研究结合项目组多年果梅种质资源和分子生物学的研究基础，在采用石蜡切片找出雌蕊败育关键时期的基础上，拟通过高通量测序分离与果梅雌蕊败育相关的microRNAs，预测其靶基因并通过荧光定量PCR、RLM-RACE以及转基因进行表达分析和功能鉴定，初步筛选出与雌蕊败育相关的关键microRNAs，然后利用原位杂交技术等对上述关键microRNAs进行细胞定位及其对AGAMOUS等雌蕊调控基因表达的影响，鉴定出果梅雌蕊败育的关键microRNAs，初步明确microRNA在果梅雌蕊选择性败育中作用，为揭示果梅雌蕊败育的分子机制提供依据。

通过构建果梅完全花和不完全花的小分子RNA文库，我们从这两个文库中分别获得了22561972和24952690条序列。鉴定了属于24个家族的61个已知miRNAs，其中7个在完全花和不完全花中表达差异明显。此外，根据测序文库中成熟miRNAs和miRNA*s的存在，我们鉴定了61个潜在的新的miRNA，其中6个在完全花和不完全花中表达差异明显。这13个差异表达miRNAs的靶基因预测中共得到212个靶基因，GO注释发现这些基因主要存在于发育调控、转录调控以及胁迫反应中。这13个miRNAs中，共有9个在完全花和不完全花中差异表达高达3倍以上，此外，10个miRNAs表现为抑制雌蕊发育，剩下3个表现为促进雌蕊发育。在6个差异表达的新的miRNAs中，miR6274和miR482c为完全花中特有，而miR6295，miR171d和miR319b为不完全花特有。其中，miR319，miR319a，miR319e，miR160，miR393，miR394，miR6274，miR6295和miR171d预测的靶基因为转录因子或F-box蛋白；miR319/miR319a/miR319e预测的靶基因为ARF2，miR160a的靶基因为ARF16/17，这些靶基因均在花发育中起着重要的作用，进一步为果梅雌蕊发育相关的miRNAs提供了信息学及实验方面的信息。本研究还利用荧光定量PCR技术研究了miR319等与其靶基因之间的调控关系，进一步明确了miR319、miR6295、miR171d和miR319b等在果梅雌蕊发育中具有重要的作用。获得了果梅花器官microRNA的表达谱，发现了61个新的果梅microRNA，其中13个与果梅雌蕊发育相关的关键microRNAs； 初步明确了miR6295，miR171d，miR319b，miR6274，miR482c等在果梅雌蕊发育中具有重要调控作用；在核心期刊上发表基金标注论文16篇，其中SCI论文13篇；培养研究生3名，其中1名为博士研究生。