尖孢镰刀菌致病相关小分子RNA的功能及利用研究

大豆根腐病是一类分布广泛、严重影响大豆生产的真菌病害，在我国东北大豆主产区的发病率高达75%～90%。尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）是我国北方大豆根腐病的主要病原菌，目前已有30多个致病相关基因和3个无毒基因被克隆。小分子RNA作为基因表达调控的新兴领域，研究意义重大。本项目拟结合生物信息学和高通量测序技术，对植物病原真菌小分子RNA进行深度、全面的分析研究。本项目的研究将会从全新的角度发现与尖孢镰刀菌发育或致病相关的调控机制，为真菌的内源基因沉默机制和非编码RNA研究提供重要信息，同时也为我国大豆根腐病的防治提供新的理论依据。

RNA沉默（RNA Silencing）作为生命科学研究的热点领域，正不断拓展和更新着我们对基因表达调控的理解与认知。真菌RNA沉默明显有别于动植物，其RdRP、AGO、DCL等元件的数量在不同真菌中丰缺差异显著，qiRNA、milRNA、disiRNA、vsRNA等多种小RNA类型的存在，以及阻抑（Quelling）与减数分裂沉默（Meiotic silencing by unpaired DNA, MSUD）等特有现象充分展示了真菌世界中RNA沉默机制的复杂与多样。本研究以尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）为研究对象，结合高通量测序手段与生物信息学分析方法，通过小RNA与降解组文库的制备与深度测序，对尖孢镰刀菌的内源小分子RNA及其可能的调控靶基因进行深入、全面的研究。研究结果包括：基于Perl语言编程开发小RNA高通量数据分析方法；大豆应答尖孢镰刀菌侵染高表达miRNA的发现；尖孢镰刀菌内源小RNA深度分析与milRNA发现；降解组数据分析方法的建立；基于降解组数据发现的内源分子调控机制等几个方面。本项目研究成果对真菌小RNA生物信息学分析方法的开发、尖孢镰刀菌基因表达调控、植物病原真菌防治、以及丝状真菌RNA沉默机制研究等方面都具有重要意义。