番茄miRNA及其靶基因的挖掘与鉴定

miRNA是生物体内普遍存在的单链非编码RNA分子，在转录后水平通过介导靶mRNA降解或翻译抑制调控基因表达，进而在植物的生长发育、适应生物和非生物胁迫等方面起着重要的作用。目前在miRBase中登录的番茄miRNA仅有30个，相关报道甚少，制约了番茄分子生物学研究的进度。本项目在采用比较基因组学方法初步预测了番茄miRNA的基础上，拟通过基于支持向量机模型的分类算法结合高通量测序及实时定量PCR、分子杂交、质谱分析等技术手段，挖掘、鉴定符合标准的新的番茄miRNA及其靶基因；揭示二者之间的关系；构建植物表达载体，用前体miRNA及其靶基因转化番茄，创制转基因资源材料；探明各外源基因对主要农艺性状的作用；从中选出抗病抗逆的株系。为番茄遗传育种及栽培生理方面的研究奠定基础；在丰富miRBase的同时也为miRNA及其靶基因的挖掘与鉴定开辟一条便捷的途径。

miRNA广泛存在于多种生物中，它可通过对靶mRNA的互补配对在转录后水平调控基因表达，促使mRNA的降解或抑制其翻译，进而参与细胞增殖、凋亡、细胞分化、发育和逆境应答等多种生物学过程。尽管目前在miRBase（Release 19）中记录的拟南芥和水稻中的miRNA都有成百上千种，但番茄中仅有44种，存在着巨大的挖掘潜力。本项目以番茄EST、GSS、Corenucleotide数据库为素材，分别采用基因比对法和支持向量机分类算法预测了番茄中新的miRNA；选择其中的一部分进行了实时定量PCR验证；评估了9种植物miRNA靶基因预测软件；并对前面验证到的miRNA进行了靶基因的预测和验证。为番茄表观遗传学的研究奠定了基础。截至目前，本项目已发表论文2篇，其中1篇被SCI收录。