GhMYB2產生的tasiRNA在棉花纖維發育過程中的功能研究

《GhMYB2產生的tasiRNA在棉花纖維發育過程中的功能研究》是關雪瑩為項目負責人，南京農業大學為依託單位的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：GhMYB2產生的tasiRNA在棉花纖維發育過程中的功能研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：關雪瑩
• 依託單位：南京農業大學

項目摘要

反式作用RNA（tran-acting siRNA, tasiRNA）大量存在於棉花基因組，但是tasiRNA.的生物學功能還不明確，與棉纖維發育的關係還是未知。GhMYB2基因在棉花纖維的發育過程中起到重要調控功能。前期研究基礎表明，GhMYB2基因受到miRNA的靶標作用，產生大量的tasiRNA。這些tasiRNA產生在棉花胚珠表面，可能對纖維發育有調控作用。本項目擬對胚珠等棉花組織中由MYB2衍生出的tasiRNA的表達特徵分析，結合對tasiRNA的靶標基因進行預測與功能分析，以細胞壁的形成過程為核心，通過tasiRNA對靶標基因可能產生的降解作用、組蛋白修飾作用等指標，初步建立tasiRNA靶標基因的表達和纖維長度與強度之間的關聯性，明確tasiRNA在纖維發育中的調控功能。

結題摘要

棉花是重要的多倍體作物，由二倍體祖先種經過種間雜交和多倍體化進化而來，核心農藝產品為棉纖維。棉纖維是棉花種子表皮毛，為單細胞結構，棉纖維分化發育的分子機制目前還不明確。棉花纖維產量與品質在經歷了雜交和多倍體化之後有了質的提升。目前已報告的可能參與了棉花纖維分化發育的轉錄因子有MYB2、MML3/MYB25-like、MML4和HOX3等。這些轉錄因子之間的相互調控關係還不清楚。申請人在前期工作中發現的MYB2轉錄因子，受到miRNA精確靶向調節。在GhMYB2D受到miRNA靶標之後，能夠產生大量的tasiRNA，GhMYB2D的mRNA因此被降解，作為轉錄因子的功能被抑制。由此衍生出的tasiRNA是否具有進一步的生物學功能，目前還不清楚。在模式植物擬南芥中，tasiRNA的形成也被反覆的研究報導，但是對於tasiRNA本身的功能研究還沒有明確的報告。本研究通過對亞洲棉（G. arboreum, A2 genome），雷蒙德氏棉（G. raimondii, D5 genome）和陸地棉（G. hirsutum, (AD)1genome）中的tasiRNA的表達、tasiRNA靶標基因的表達和棉花生長發育的關係，分析tasiRNA靶標基因在纖維性狀方面的功能；分析並明確tasiRNA如何對其靶標基因的表達進行調控，了解由MYB2衍生出的tasiRNA如何對棉花的纖維長度，強度等性狀進行調節，並鑑別出影響纖維重要農藝性狀的關鍵基因。並且在此基礎上，進一步分析了多種非編碼RNA包括lncRNA，cirRNA和sRNA在棉花基因組的進化過程中的表達規律、結構特點和潛在的功能，並挖掘了非編碼RNA與基因組表觀遺傳修飾調控的規律。