番茄與致病疫霉互作中的miRNA解析

《番茄與致病疫霉互作中的miRNA解析》是依託大連理工大學,由欒雨時擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：番茄與致病疫霉互作中的miRNA解析
• 依託單位：大連理工大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：欒雨時

項目摘要

致病疫霉侵染番茄造成的晚疫病是生產中最嚴重的常發性、流行性病害，目前尚無對其完全免疫的品種，而化學防治導致的農藥殘留和病原菌的耐藥性等問題日益突出，相關的基礎研究相當薄弱。本項目在掌握了致病疫霉接種番茄過程中的誘導抗性和發病條件，並挖掘鑑定了番茄中與抗性相關的miRNA以及預測到致病疫霉中存在miRNA的基礎上，擬採用小RNA文庫構建、高通量測序、生物信息學分析、分子雜交、實時螢光定量PCR等手段，探究番茄與致病疫霉互作中雙方體內起關鍵作用的miRNA；利用過表達及miRNA海綿技術，通過對轉基因植株的抗性檢測，解析各miRNA的功能；建立它們相互之間的調控網路模型，揭示番茄抗病防禦的分子機制；填補miRNA資料庫中尚無致病疫霉miRNA的空白；創製出新的番茄資源材料；找到防治晚疫病的靶點。為抗病分子育種和病原菌的生物靶向治理奠定基礎；對番茄無公害生產、提高產量和品質具有重要的意義。

結題摘要

為了揭示番茄與致病疫霉互作的分子機制，給晚疫病的防治提供理論和材料基礎，本項目利用miRBase中所有物種的miRNA成熟體及前體序列、NCBI中的番茄和致病疫霉的EST序列以及構建的番茄與致病疫霉互作過程中的miRNA文庫，發現了二者體內起關鍵作用的miRNA；結合降解組及5’ RACE 技術鑑定了這些miRNA的靶基因；利用過表達及人工miRNA、TM和STTM沉默技術，明確了番茄miR172、miR396、miR1916以及致病疫霉miR1918在二者互作中的功能，發現番茄miR172、致病疫霉miR1918分別與晚疫病的抗性呈正、負相關關係；這些miRNA及靶基因之間構成了巨大的調控網路，在該網路中，番茄NBS-LRR基因Solyc06g008070.2.1可同時受番茄miR482和miR6024的調控，而Solyc11g069020.1.1同時受番茄miR6024和miR6027的調控；番茄miR396既可以靶向GRF基因，也可以靶向TRAF-like等基因；致病疫霉的miR1918可以跨界調控番茄中的RING finger基因。在逐漸探明番茄與致病疫霉互作中各主要miRNA及其功能的過程中，還創製出了21個抗、感病新材料。與此同時，我們利用獲取的大量序列信息，藉助數據挖掘技術手段，開發出一系列預測miRNA、靶基因等的算法工具。四年來共發表期刊論文31篇，其中有23篇被SCI收錄，影響因子合計為56。該項目的研究結果將極大地推動番茄抗病分子育種的進程，也將促進其他植物分子生物學的研究。