《miRNA介導芍藥花瓣黃色性狀形成的轉錄後調控機制研究》是依託揚州大學，由趙大球擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：miRNA介導芍藥花瓣黃色性狀形成的轉錄後調控機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙大球
- 依託單位：揚州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
黃色是花文化中最能體現芍藥寓意“富貴”的色彩，觀賞價值極高，但黃色芍藥種質稀缺並且很難通過傳統育種方法培育，揭示芍藥黃色形成的分子機理有助於運用基因工程培育黃色芍藥新品種。項目組通過相關研究初步明確了芍藥黃色形成的代謝調控和轉錄調控機制，但對miRNA介導的轉錄後調控機制尚不清楚。本項目擬在前期工作基礎上，以外瓣紅色、內瓣黃色的芍藥花色嵌合體為試材，通過miRNA測序篩選黃、紅色差異表達miRNA；根據預測的靶基因、構建的差異表達miRNA與靶基因之間調控網路來鑑定調控花瓣黃色性狀形成的候選miRNA；結合基因功能驗證，明確關鍵miRNA；接著開展關鍵miRNA啟動子的分離與表達模式研究，揭示關鍵miRNA的表達調控機制，從而闡明miRNA介導芍藥花瓣黃色性狀形成的轉錄後調控機制。最終，與前期研究結果聯繫起來，從代謝調控、轉錄調控、轉錄後調控等多個層面系統地闡明花瓣黃色性狀形成的調控機制。
結題摘要
黃色是花文化中最能體現芍藥寓意“富貴”的色彩，觀賞價值極高，但黃色芍藥種質稀缺並且很難通過傳統育種方法培育，揭示芍藥黃色形成的分子機理有助於運用基因工程培育黃色芍藥新品種。項目組在初步明確了芍藥黃色形成的代謝調控和轉錄調控機制基礎之上，以芍藥外瓣紅色、內瓣黃色的‘金輝’為試材，通過miRNA測序在紅色外瓣和黃色內瓣中分別獲得了1756525和2045228條miRNA，並且miRNA前體序列的亞克隆及表達模式的隨機檢測均驗證了miRNA測序結果的準確性。通過差異分析，共篩選到在紅色外瓣和黃色內瓣中差異表達的163個已知miRNA和28個新預測miRNA；根據它們對應靶基因的功能，共篩選到miR156e-3p、miR828a、miR156d、miR2616和Novel-miR25等5個調控芍藥花色形成的候選miRNA。候選miRNA及其靶基因在不同發育時期芍藥紅色外瓣和黃色內瓣中的表達模式明晰了僅有miR156e-3p及其靶基因SPL1、miR828及其靶基因MYB114表達趨勢呈顯著負相關性，通過隨後的擬南芥轉基因研究肯定了miR156e-3p在調控色澤形成中的重要作用，它通過調控靶基因SPL1進而影響結構基因DFR的表達來調控植株色澤形成。這一結果闡明了miRNA介導芍藥花瓣黃色性狀形成的轉錄後調控機制，為運用基因工程技術培育黃色芍藥新品種奠定了基礎。
