miRNAs和mRNA基因互作网络调控小桐子抗冷性提高的分子机制

基本信息
批准号:31860062
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:40.00
负责人:龚明
学科分类:
依托单位:云南师范大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王莎莎,陈永坤,杨利云,郝大海,雷春霞,成蕴秀,孔春艳,杨宇,曹家畅
关键词:
miRNA基因表达小桐子抗寒机制低温驯化
结项摘要

Research and development of the energy plant Jatropha curcas L. is a strategical demand for Yunnan province and our country. Low temperature is a key limiting factor for development and production of J. curcas. It is well-known that microRNAs play impotant roles in response and adaptation of plants to environmental stresses, but it is little known how these interactions between microRNAs and mRNA to integrate a network to regulate chilling resistance in plants. Based on our previous work, using two population of J. curcas with different chilling resistance as experimental material, the present proposal is going to study: 1. High-throughput sequencing, verification and comparision of transcriptome, miRomics and degradome during chill-hardening and following chilling stress in J. curcas seedlings; 2. prediction and verification of microRNA-targeted genes; 3. analysis of miRNA-mRNA interaction network during chill-hardening enhanced chilling resistance in J. curcas seedlings; and 4. cloning and functional identification of miroRNAs impotant for chilling resistance. The predicted results will explore some novel microRNAs and their target genes, as well as those micorRNAs impotant for chilling resistance, and elucidate how the miRNA-mRNA interaction gene network to regulate enhancement of chilling resistance in J. curcas and their molecular machanisms.

研究开发能源植物小桐子是云南省和国家的能源战略需求,低温是限制小桐子产量和分布的重要环境因素。已知miRNAs在植物对逆境胁迫的响应与适应中起重要作用,但miRNAs如何与mRNA互作形成网络来调控植物的抗冷性仍不清楚。基于前期工作基础,本项目拟研究:①低温锻炼及随后的低温胁迫过程中小桐子转录组、miRNA组及其降解组的高通量测序、验证与比较分析;②小桐子miRNAs靶基因的预测与验证;③低温锻炼提高小桐子抗冷性过程中miRNAs与mRNA基因互作网络的解析;④对小桐子抗冷性提高有重要作用的miRNAs的克隆与功能解析。研究结果将发掘一批新的小桐子miRNAs及其潜在的靶基因,获得对小桐子抗冷性提高有重要作用的miRNAs,并最终解析低温锻炼提高小桐子抗冷性过程中miRNAs与mRNA基因互作网络,以及这种miRNAs与mRNA的互作如何来调控小桐子抗冷性提高的分子机制。

项目摘要

小桐子(Jatropha curcas L.)是一种极具综合开发价值的能源植物,低温是限制小桐子产量和分布的重要环境因素。本实验室前期研究发现12°C低温锻炼能显著提高小桐子抗冷性,但这种锻炼提高小桐子抗冷性的分子机制尚未清楚。已知miRNAs在植物对逆境胁迫的响应与适应中起重要作用,但miRNAs如何与mRNA互作形成网络来调控植物的抗冷性仍不清楚。. 本研究以小桐子幼苗为材料,将26/20°C培养的植株作为对照,将一批处理植株转入12°C下进行低温锻炼48h,随后1°C低温胁迫5d;另一批未锻炼的植株直接1°C低温胁迫5d。进行小RNA组、转录组和降解组测序,以研究miRNAs和靶基因mRNA如何互作来调控小桐子的抗冷性。通过对低温锻炼及随后的低温胁迫过程中小桐子转录组、miRNA组及其降解组测序数据的进行定性和定量比对、分析和验证,获得了小桐子转录组和miRNA组变化的全景图像,鉴定到1643个已知miRNAs和330个新的miRNAs序列。低温锻炼诱导了大量差异表达miRNAs(DEMs)和差异表达基因(DEGs)参与了小桐子对低温的响应与适应过程。对小桐子miRNAs靶基因的预测与验证结果表明,这些DEMs和DEGs存在复杂的互做关系,据此构建低温锻炼提高小桐子抗冷性过程中miRNAs与mRNA的基因互作网络,在一定程度上阐明这种miRNAs与mRNA的互作如何来调控小桐子抗冷性提高的分子机制。在此基础上,挑选了对低温高响应的PP2C、CP、Cystatin、HSP70、XTH、AGO、HAT、HDAC、YABBY、ATG等基因家族进行了全基因组解析、与靶向miRNA的互作分析及其在小桐子对低温响应与适应中作用的分析,研究了小桐子低温胁迫下microRNA实时荧光定量PCR内参的筛选与比较。并扩展了在可变剪接(alternative splicing, AS)全基因组水平上如何参与低温锻炼、进而提高小桐子耐冷性形成的分子机制这一部分的内容。研究结果总体上为揭示小桐子低温锻炼下抗冷性形成的分子机制和为后续通过精准分子育种手段改良小桐子抗冷性提供了理论和实验基础。.

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
4

A Prehepatectomy Circulating Exosomal microRNA Signature Predicts the Prognosis and Adjuvant Chemotherapeutic Benefits in Colorectal Liver Metastasis

A Prehepatectomy Circulating Exosomal microRNA Signature Predicts the Prognosis and Adjuvant Chemotherapeutic Benefits in Colorectal Liver Metastasis

DOI:10.3390/cancers13174258
发表时间:2021
5

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018

龚明的其他基金

批准号:30660013
批准年份:2006
资助金额:22.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11774328
批准年份:2017
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:39660009
批准年份:1996
资助金额:10.50
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11905217
批准年份:2019
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31460059
批准年份:2014
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:39200012
批准年份:1992
资助金额:4.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30460016
批准年份:2004
资助金额:20.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:39860007
批准年份:1998
资助金额:14.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:39360012
批准年份:1993
资助金额:5.50
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30060009
批准年份:2000
资助金额:18.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31260064
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目

相似国自然基金

1

能源植物小桐子抗冷性提高过程中转录组的变化及其关键基因的功能解析

批准号:31260064
批准年份:2012
负责人:龚明
学科分类:C0206
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
2

脱落酸调控ICE蛋白参与冷敏植物小桐子抗冷性形成的功能分析

批准号:31460182
批准年份:2014
负责人:王莎莎
学科分类:C1605
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
3

水杨酸参与砧穗互作提高嫁接黄瓜耐冷性的机理研究

批准号:31872155
批准年份:2018
负责人:艾希珍
学科分类:C1508
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
4

基于异质网络预测小分子和靶miRNA的互作及其功能研究

批准号:31401134
批准年份:2014
负责人:陈晓文
学科分类:C0608
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目