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【目的】 回顾与总结番茄MicroRNA(miRNA)调控其生长发育及逆境响应的研究现状及进展,为番茄育种的应用提供理论和科学依据。【方法】 查阅国内外相关文献,汇总并对比分析文献数据。【结果】 miRNA是一类广泛存在于植物体内,位于基因组非编码区长约21～25个核苷酸的内源性非编码小分子RNA。其通过定向降解靶基因mRNA和抑制其翻译,对靶基因表达在转录后水平起调控作用。高通量测序的出现有助于植物miRNAs的数量呈指数增长,使得miRNAs相关数据库种类及数据量日渐丰富。番茄诸多生物学过程都受到miRNA的调控,包括植株形态、器官发育、生长发育以及响应干旱、盐、温度和生物胁迫等方面。【结论】 miRNAs在番茄生长发育和胁迫应答等方面起重要作用,围绕miRNAs及其靶基因对番茄的调控机制,定向改变番茄果实品质及生长周期。 相似文献
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柑橘中冷胁迫相关的miRNA的RT-PCR鉴定 总被引：1，自引：0，他引：1
通过利用miRNA数据库和miRNA靶基因预测软件等生物信息学方法,筛选出靶基因与冷胁迫相关的miRNAs.在预测的柑橘冷胁迫相关miRNA中挑选5个miRNA进行表达量分析.提取不同冷处理时间的柑橘叶片总RNA,反转录成cDNA,用半定量RT-PCR的方法对5个miRNA的表达量分析.利用不同的RT-PCR技术,分别检测miRNA前体和其成熟体的拷贝数,发现在4℃冷处理不同时间后,多个miRNAs的表达量发生变化.研究和分析了柑橘中冷胁迫相关miRNAs的冷反应表达模式,为进一步明确这些miRNAs表达的调控机制以及柑橘中miRNAs在冷胁迫适应中的作用提供了依据. 相似文献
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【目的】水稻（Oryza sativa L.）是中国最重要的粮食作物,也是盐胁迫敏感作物。研究水稻盐胁迫响应基因表达,发掘水稻耐盐基因对水稻抵御盐胁迫的分子机制及解析其调控网络,为培育耐盐水稻品种奠定基础。【方法】以水稻品种日本晴种子为试验材料,在1/2MS培养基培养条件下对其进行盐处理（150 mmol·L-1 NaCl）,对盐处理和非盐处理21 d的根系进行小分子量RNA组学测序。通过生物信息学分析,以log2 Fold Change（log2FC）>1或＜-1为筛选条件,寻找在盐胁迫和非盐胁迫条件下差异表达的miRNA和tRF（tRNA-derived RNA fragments）,分析其靶基因,并通过实时荧光定量PCR对测序结果及靶基因进行验证。【结果】以至少一组数据RPM（Reads Per Million reads）>500和log2FC>1或＜-1为筛选条件,共得到31个差异表达miRNA,其中8个为盐胁迫诱导miRNA,23个为盐胁迫抑制miRNA,这些差异表达miRNA属于12个miRNA家族,其中8个miRNA家族在拟南芥、玉米和小麦等物种中也被报道为盐胁迫信号响应miRNA,包括盐胁迫抑制的osa-miR397、osa-miR396、osa-miR156、osa-miR167、osa-miR1432和盐胁迫诱导的osa-miR159、osa-miR168、osa-miR164。其余4个miRNA家族osa-miR1882、osa-miR1876、osa-miR1423和osa-miR5077尚未见与盐胁迫相关的报道。通过靶基因预测,得到这31个差异表达miRNA的靶基因共162个。此外,盐处理后,水稻根系产生的34—38nt tRF数量显著多于非盐处理材料,说明tRF的产生并非随机,而是通过某种特定机制响应高盐信号,诱发tRNA特异性加工而产生。以RPM>50和log2FC>1或＜-1为筛选条件,检测到盐胁迫诱导的5'端tRF 3个,3'端tRF 3个,这些tRF由6个tRNA加工产生。推测这些差异tRF是潜在的水稻盐胁迫响应tRF。【结论】共检测到12种水稻根系中盐胁迫响应miRNA,其靶基因多为转录因子编码基因,推测其通过对其靶基因转录因子的转录后调控参与了盐胁迫响应的表达调控。其中8个水稻盐胁迫响应miRNA家族是不同物种间保守的通用盐胁迫响应miRNA。另外,从转录组水平挖掘出水稻盐胁迫响应tRF,并鉴定了6个盐胁迫诱导表达的tRF。 相似文献
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为探讨microRNAs(miRNAs)在小麦镉胁迫不同时间段的差异表达规律,初步鉴定参与小麦镉胁迫响应的miRNAs。以郑麦4号为材料,采用实时定量PCR技术研究小麦幼苗在不同时间镉胁迫(0h,6h,12h,24h,48h)后9个miRNAs的差异表达规律。结果表明:miRNA319和miRNA397在叶片和根中的表达呈不同程度的上调,而miRNA399和miRNA167在叶片和根中的表达呈不同程度的下调,暗示小麦幼苗中9个miRNAs参与了镉胁迫响应的调控。进一步对9个miRNAs作用的靶基因进行预测和分析发现,它们主要参与植物逆境条件下的信号传导、生长发育和胁迫应答等过程,可能在调控小麦对镉胁迫的反应中起着重要作用。 相似文献
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microRNA作为最新发现一类遗传物质,在水稻抗逆性上起到重要作用。为深入了解miRNA在水稻抗逆机制中的作用,本研究归纳了水稻体内在抗旱、抗冷害、抗病虫害、抗重金属危害4个方面中起到重要作用的miRNAs,总结了部分已知miRNAs的调控水稻抗逆机理。通过查阅数篇相关文献笔者发现,目前仍有大量miRNAs未被检测到,而且已检测到的miRNAs中还有很多未探清的作用原理。miRNA是有效调控基因的手段之一,将其合理可行地运用在水稻抗逆性育种中还需专业人士的努力探索。 相似文献
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植物microRNA 响应非生物胁迫研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
非生物胁迫是影响植物生长和产量的主要因素之一,而microRNA(miRNA)在植物的非生物胁迫应答中具有重要的调控作用。miRNA可与靶基因mRNA互补配对结合,通过切割靶基因mRNA或抑制其翻译的方式,在转录后水平上实现对靶基因表达的调控,进而对植物的生长发育、形态建成以及逆境响应等多个方面产生重要影响。综述了植物miRNA的合成、降解及作用机制的研究进展,并对植物miRNA参与的干旱胁迫、盐胁迫、高温与低温胁迫、养分胁迫和金属离子胁迫等非生物胁迫的应答机制进行了详细阐述,并就当前植物miRNA研究中存在诸如miRNA代谢的亚细胞定位不明、功能研究手段单一以及逆境胁迫响应机制研究不深入等问题指出了未来该领域研究的发展趋势。 相似文献
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small RNA在植物环境胁迫过程中起重要的调节作用.然而,参与干旱逆境响应复杂过程中的miRNAs及其调控机制仍有待于深入挖掘.对干旱胁迫处理不同时间的水稻根、茎和叶组织进行small RNA文库构建和转录组测序.所有样品共检测到403个miRNAs,其中已知miRNAs 352个,新预测miRNAs 51个.干旱... 相似文献
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《中国农业科学》2020,(4)
【目的】水稻(Oryza sativa L.)是中国最重要的粮食作物,也是盐胁迫敏感作物。研究水稻盐胁迫响应基因表达,发掘水稻耐盐基因对水稻抵御盐胁迫的分子机制及解析其调控网络,为培育耐盐水稻品种奠定基础。【方法】以水稻品种日本晴种子为试验材料,在1/2MS培养基培养条件下对其进行盐处理(150 mmol·L-1 NaCl),对盐处理和非盐处理21 d的根系进行小分子量RNA组学测序。通过生物信息学分析,以log2 Fold Change(log2FC)1或-1为筛选条件,寻找在盐胁迫和非盐胁迫条件下差异表达的miRNA和tRF(tRNA-derived RNA fragments),分析其靶基因,并通过实时荧光定量PCR对测序结果及靶基因进行验证。【结果】以至少一组数据RPM(Reads Per Million reads)500和log2FC1或-1为筛选条件,共得到31个差异表达miRNA,其中8个为盐胁迫诱导miRNA,23个为盐胁迫抑制miRNA,这些差异表达miRNA属于12个miRNA家族,其中8个miRNA家族在拟南芥、玉米和小麦等物种中也被报道为盐胁迫信号响应miRNA,包括盐胁迫抑制的osa-miR397、osa-miR396、osa-miR156、osa-miR167、osa-miR1432和盐胁迫诱导的osa-miR159、osa-miR168、osa-miR164。其余4个miRNA家族osa-miR1882、osa-miR1876、osa-miR1423和osa-miR5077尚未见与盐胁迫相关的报道。通过靶基因预测,得到这31个差异表达miRNA的靶基因共162个。此外,盐处理后,水稻根系产生的34—38nt tRF数量显著多于非盐处理材料,说明tRF的产生并非随机,而是通过某种特定机制响应高盐信号,诱发tRNA特异性加工而产生。以RPM50和log2FC1或-1为筛选条件,检测到盐胁迫诱导的5'端tRF 3个,3'端tRF 3个,这些tRF由6个tRNA加工产生。推测这些差异tRF是潜在的水稻盐胁迫响应tRF。【结论】共检测到12种水稻根系中盐胁迫响应miRNA,其靶基因多为转录因子编码基因,推测其通过对其靶基因转录因子的转录后调控参与了盐胁迫响应的表达调控。其中8个水稻盐胁迫响应miRNA家族是不同物种间保守的通用盐胁迫响应miRNA。另外,从转录组水平挖掘出水稻盐胁迫响应tRF,并鉴定了6个盐胁迫诱导表达的tRF。 相似文献
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干旱是常见且反复出现的气候特征,严重影响农作物生产.microRNAs(miRNAs)是一类长度为18～24 nt的小分子非编码RNA,转录后的miRNAs可调节基因表达,参与植物生长发育过程.从miRNAs 的发现、合成及作用机制,干旱胁迫响应miRNAs 的种类及其靶基因、miRNAs介导干旱胁迫的响应机制等方面进... 相似文献
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miRNAs(microRNAs)是一类非编码的小分子RNA,在许多生物学过程中起重要调控作用.最近研究表明,miRNA也参与植物对寒胁迫的应答,使植物耐寒性增强.本研究用已知miRNA序列,基于序列相似性分别搜索小麦属中小麦和大麦寒胁迫及非寒胁迫来源的EST数据,根据碱基错配、二级结构、(A+U)含量、能量水平等标准,鉴定可能为miRNA前体的EST序列.结果表明,在小麦中总共获得199条可能为miRNA的EST,分别属于22个miRNA家族,其中9条来源于寒胁迫相关的EST,分别属于2个miRNA家族;在大麦中一共获得31条可能为miRNA的EST,这些序列均来自于非寒胁迫相关的EST,分别属于7个miRNA家族,而在寒胁迫来源的EST中没有鉴定出候选miRNA序列. 相似文献
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植物miRNA的生物学特性及在环境胁迫中的作用 总被引：2，自引：0，他引：2
MicroRNA(miRNA)是一类在生物体内普遍存在的非编码、长度约为21 nt的小RNA分子,一般由内源基因编码,RNA聚合酶Ⅱ转录后,经过Dicer-Like酶等一系列的蛋白复合物将pre-miRNA(precursor miRNA)剪切成成熟miRNA,在转录及转录后水平介导靶mRNA转录沉默、降解或翻译抑制来调控基因的表达,是真核细胞基因表达的重要调控因子。第一个miRNA是在秀丽隐杆线虫(C.elegans)中发现的lin-4,与lin-14 mRNA 3′UTR的碱基序列部分互补,降解lin-14,从而抑制lin-14的表达。lin-4对靶基因lin-14的调控与线虫的生长发育密切相关。而第一个发现的植物miRNA是拟南芥mi R171,它靶向剪切编码基因Scarecrow-Like(SCL)家族的mRNA,调控其基因的表达,进而影响植物的生长发育。植物部分miRNA,如mi R156—mi R408在各植物物种中相对保守,而mi R408以后的miRNA具有物种特异性。植物在生长过程中会遭遇诸多不可预知(如同盐碱、干旱、重金属以及害虫和病原菌的侵扰等)的环境胁迫。固着生长的特性使得植物不能像动物那样通过移动来避免不利环境的影响,因此,需要自身特殊机制来应对这些环境胁迫。植物在长期逆境中已进化出极为精细复杂的生理和分子机制。miRNA与它作用的靶基因是响应环境胁迫的主要调控因子。miRNA参与了植物的生长发育、信号转导、蛋白质降解、营养胁迫、抗病原菌的入侵以及适应高盐和干旱等逆境胁迫过程,对于调节内源抗性基因表达具有一定意义。目前通过高通量测序、实时定量PCR检测和转基因等技术已经发现了很多与环境胁迫相关的miRNA,它们在逆境胁迫下的表达呈现显著差异性;miRNA的过表达植株经逆境胁迫处理可能表现出一定的抗逆或敏感性。同一家族的miRNA不同成员在响应环境胁迫时具有物种特异性。新疆地区是典型的大陆性干旱气候,降水量少,盐碱荒漠化地区多。在这样严酷的环境中顽强生存着许多盐生旱生类植物,这些植物的miRNA如何在逆境中发挥调控作用,依然需要更深入的探索。本文主要综述了现阶段植物miRNA生物合成、与靶基因作用方式、生物功能以及不同环境胁迫下对miRNA和作用的靶基因影响等方面的研究进展,以便更好地利用miRNA依据的生物技术开展研究和应用转化。 相似文献
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基本养分缺乏和含有有毒元素的土壤全球范围内广泛存在,严重影响作物生产。为了减少土壤胁迫的伤害,植物进化了适应不良土壤环境的机制。研究发现植物miRNA在植物适应土壤胁迫中具有重要作用。总结了在植物响应土壤养分缺乏胁迫和土壤元素毒害胁迫中植物miRNA的作用,强调植物miRNA在胁迫响应调控网络中的作用,提出改良植物不良土壤适应能力的思路。 相似文献
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水稻WRKY转录因子家族研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
综述了水稻WRKY转录因子响应逆境胁迫、调控发育和代谢等方面的生物学功能,介绍了水稻WRKY基因表达模式和作用机制研究的新进展,并在功能解析方面做了展望。 相似文献
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microRNAs(miRNAs)是约21nt的非编码RNA,主要在转录后水平调节基因的活性。miRNAs通过与靶基因的互补位点结合从而降解靶基因mRNA或抑制其翻译。miRNAs 参与调控植物生长发育的多个方面,包括生长、开花、代谢、激素应答、生物与非生物胁迫。综述了miRNAs在植物花发育中的研究进展,以期为更好地了解miRNA在此过程中的作用机制,并应用于改良植物的农艺性状及培育优良品种奠定基础。 相似文献
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盐胁迫条件下不同耐盐棉花miRNA差异表达研究 总被引：1，自引：0，他引：1
植物miRNAs在基因表达、生长发育和抵抗胁迫等方面有十分重要的作用。本试验以耐盐棉花品系山农91—11和盐敏感棉花品种鲁棉6号为试材,利用miRNA基因芯片杂交技术,分析盐胁迫条件下棉花幼苗miRNA的差异表达。结果表明：在盐胁迫条件下,共有27个miRNAs在山农91—11和鲁棉6号之间差异表达,其中山农91—11比鲁棉6号表达上调的miRNAs有11个,其中功能已知的10个分别属于miR156、miR164、miR167、miR397和miR399家族,表达下调的miRNAs有16个,其中功能已知的2个属于miR156、miR1l72家族。对这些miRNA家族作用的靶基因进行分析表明,这些miRNAs参与植物逆境条件下的信号传导,可能对棉花耐盐机制有重要作用。 相似文献
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【目的】干旱是限制全球小麦生产的主要非生物胁迫之一,探索小麦应对干旱的分子调控机制对小麦分子育种具有重要意义。环状RNA(circRNA)已被证实在植物抵御外界环境胁迫的过程中扮演着重要角色。鉴定小麦响应干旱胁迫的circRNA,有助于构建小麦干旱胁迫响应的调控网络,为解析小麦的抗旱性机制奠定基础。【方法】以2个抗旱性差异显著的小麦品种（周麦13和冀麦38）为试验材料,对其在干旱及对照条件下的根部样本进行circRNA测序。鉴定小麦circRNA并对其进行特征分析,筛选与干旱胁迫响应相关的差异表达circRNA,并对其靶向microRNA(miRNA)进行预测。进一步根据miRNA及其靶基因在干旱胁迫下的表达模式,构建小麦响应干旱胁迫的潜在circRNA-miRNA-mRNA调控模块。【结果】共鉴定获得1 409个小麦circRNA,其中,多数（68.91%）为外显子circRNA,且仅有133个circRNA在2个品种中被同时鉴定获得。在干旱胁迫下共鉴定获得239个差异表达circRNA,其中138个circRNA在抗旱型品种周麦13(ZM13)中特异性差异表达,19个circRNA... 相似文献
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《上海农业学报》2017,(6)
对植物低温胁迫调控机制、miRNAs的生物合成及作用方式,及其在低温调控网络中的相关作用进行了综述,并运用生物信息学对植物miRNAs在低温胁迫下参与的调控以及3类低温胁迫相应miRNAs进行了分析。结果表明:第一类miRNAs中,miR156家族、miR169家族、miR172家族和miR396家族成熟序列碱基保守性相对较高;第二类miRNAs中,整体miRNAs家族碱基保守性都较高;第三类miRNAs中,miR397家族和miR408家族成熟序列碱基保守性相对较低。以期利用miRNAs成熟序列保守性特征,从miRNA角度分析植物的耐寒机制,为进一步开展植物抗寒机理研究提供新思路。 相似文献