【新研究】多组学分析东南景天镉耐受机制-技术前沿-资讯-生物在线

【新研究】多组学分析东南景天镉耐受机制

作者:联川生物技术公司 2016-01-26T15:55 (访问量:3857)

       超积累型东南景天是我国东部地区古老铅锌矿区中发现,对CdPbZn都具有超积累作用,并且它对上述重金属毒害有较高的耐受性。然而,目前该物种的重金属耐受性及超积累性的分子机制尚不清楚,更少有报microRNAmiRNA)及其靶基因在超积累型东南景天重金属耐受中发挥的作用。为此,中国林业科学院卓仁英教授和山东农业大学李际红教授领衔的课题组携手系统鉴定了超积累型东南景天潜在的重金属响应的miRNA及靶基因,并构建了一个镉胁迫下的调控网络。相关研究成果发表在近期的《植物生物技术期刊》(Plant Biotechnology Journal)。

       课题组联合分析转录组、sRNA和降解组构建了全面鉴定镉胁迫下关键的miRNA-靶基因调控网络的数据集。在超积累型东南景天中通过转录组测序经过组装拼接共得到87,721unigenes;通过sRNA测序共鉴定出356miRNAs,其中79miRNAs在镉胁迫下差异表达。进一步通过降解组测序,共鉴定出了194miRNAs754个靶基因。GO分析差异表达miRNA的靶基因揭示出生长素,氧化还原相关的次生代谢,以及金属传输通路响应镉胁迫。通过miRNA及其靶基因的表达量联合分析,39miRNA-靶基因表达量呈负相关关系,同时RT-qPCR结果也表明其中10miRNA-靶基因表现出相反趋势。此外,基于数字表达谱的结果构建了镉胁迫下的共表达调控网络,两个miRNAs的靶基因(AAP3ARF4)作为hub基因可能在调控响应镉应答的基因中起着中心调控作用。

      上述结果表明,综合分析转录组,小RNA,和降解组为调查东南景天的镉超积累提供了一个有用的平台,并可能为植物修复基因工程提供新的视角。

本项研究中的小RNA测序,降解组测序,以及多组学测序数据联合分析均由联川生物协助完成

参考文献

Han, X., et al. (2015) Integration of small RNAs, degradome and transcriptome sequencing in hyperaccumulator Sedum alfredii uncovers a complex regulatory network and provides insights into cadmium phytoremediation. Plant Biotechnol. J., doi: 10.1111/pbi.12512

  

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