《肇東苜蓿抗寒過程中關鍵miRNA基因的篩選及其功能分析》是依託哈爾濱師範大學，由束永俊擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：肇東苜蓿抗寒過程中關鍵miRNA基因的篩選及其功能分析
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：束永俊
- 依託單位：哈爾濱師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
紫花苜蓿是多年生優質牧草，在我國，苜蓿生長主要集中在北方地區，這些地區氣候寒冷，容易發生低溫凍害，造成苜蓿減產，大大降低苜蓿的生產效益。因此，如何發掘紫花苜蓿的抗寒基因資源，培育抗寒苜蓿新品種，已成為我國苜蓿產業高產優質目標亟待解決的問題。本課題將以紫花苜蓿中優異的抗寒品種：肇東苜蓿為材料，通過小RNA測序，發掘肇東苜蓿抗寒過程中的關鍵microRNA基因，並鑑定它們在肇東苜蓿抗寒過程中的表達模式。同時，根據降解組測序結果，發掘microRNA基因調控的功能靶基因，並採用RACE方法進行靶基因切割驗證，確定microRNA-mRNA間的調控關係。整合發掘miRNA-mRNA調控關係和擬南芥的基因調控網路數據，構建肇東苜蓿抗寒過程中關鍵miRNA基因介導的基因調控網路，解析miRNA基因在肇東苜蓿抗寒過程中的分子調控機制，為紫花苜蓿的抗寒品種培育提供基因資源和科學依據。
結題摘要
紫花苜蓿是多年生優質牧草，富含蛋白質等營養成分，具有“牧草之王”的美譽。在我國，紫花苜蓿生長主要集中在北方地區，這些地區氣候寒冷，容易發生低溫凍害，造成苜蓿減產，大大降低苜蓿的生產效益。因此，如何發掘紫花苜蓿的抗寒基因資源，培育抗寒苜蓿新品種，已成為我國苜蓿產業高產優質目標亟待解決的問題。肇東苜蓿廣泛種植於我國東北地區，適應當地嚴寒氣候，是紫花苜蓿中優異的抗寒品種。因此，本項目以肇東苜蓿為研究材料，進行寒冷轉錄組測序、miRNA測序以及降解組測序，發掘紫花苜蓿中寒冷脅迫相關的miRNA基因、功能基因以及它們的調控模式。同時，整合模式植物的基因調控網路信息，構建紫花苜蓿基因調控網路，解析紫花苜蓿抗寒分子調控機制。主要研究結果如下： 1. 通過轉錄組測序，獲得了紫花苜蓿75551條UniGene序列，發掘寒冷脅迫回響基因5767個，主要集中在脅迫回響、激素調節和抗氧化調控等過程。進一步分析發現，AP2/ERF、WRKY、MYB等轉錄因子家族基因在紫花苜蓿寒冷脅迫過程中起重要調控作用。其中，10個AP2/ERF轉錄因子的表達模式得到了qRT-PCR的驗證，證實轉錄組測序平台結果可靠。 2. 通過小RNA測序，鑑定了197個紫花苜蓿miRNA基因在寒冷脅迫下的表達模式，其中，新的miRNA基因24個。發掘寒冷脅迫回響miRNA基因35個，其中12個miRNA基因表達模式得到qRT-PCR驗證。通過降解組測序，鑑定了105個miRNA調控的靶基因，建立了miRNA與mRNA間的調控模式。 3. 通過系統生物學方法，挖掘模式植物基因調控網路數據，構建紫花苜蓿基因調控網路，整合本研究發掘的miRNA與mRNA間調控模式，建立紫花苜蓿寒冷脅迫基因調控網路，系統地解析紫花苜蓿抗寒分子調控機制，為紫花苜蓿的抗寒品種培育提供基因資源和科學依據。
