研究背景
miRNA是一类具有19-24个核苷酸的非编码RNA，其在植物非生物胁迫应激反应中发挥重要作用。由于高温对植物的生长发育有着负面影响，因而一直是备受研究者们关注的研究主题。目前，已在一些植物中鉴定到一些热响应性miRNA，然而，关于高温条件下番茄中miRNA及其靶基因的研究暂无报道。
研究结果
本研究中，研究人员分别对三种不同温度（常温26/18℃、中度高温33/33℃及高温40/40℃）条件下生长8h的野生番茄叶片进行取样，并构建了三个小RNA文库及三个降解组文库。通过高通量测序，检测到662个保守miRNA，97个未知miRNA，其中469个保守miRNA及91个未知miRNA是三个文库中都有出现的。这些miRNA中，96个miRNA响应于中度高温，150个miRNA响应于高温。此外，降解组测序鉴定了138个保守miRNA所对应的349个靶基因，8个未知miRNA对应的13个靶基因。GO及KEGG分析表明保守miRNA的靶基因参与许多生物学过程和分子功能，包括细胞凋亡过程、氧化还原过程中、蛋白质磷酸化、TCA循环、光合生物固碳、转录DNA依赖性调节及ATP结合等。与保守miRNA靶基因不同，未知miRNA的靶基因有一些独特的分子功能，包括氮酸酯单加氧酶、天冬氨酸型内肽酶及甲基转移酶活性。GO富集分析表明，差异表达的miRNA的靶基因主要参与调节野生番茄在高温条件下序列特异性DNA结合的转录因子活性及转录和序列特异性DNA的结合。经过qRT-PCR鉴定发现7个miRNA及6个靶基因的表达水平与测序结果一致。
研究结论
本研究丰富了热响应性miRNA的数目，并为阐释番茄在高温条件下miRNA介导的调控机制奠定了基础。
图 不同温度条件下番茄叶片保守miRNAs (A)及未知miRNAs (B)分布Venn图
用户文章
Rong Zhou1, Qian Wang, Fangling Jiang, et al.(2016)Identifcation of miRNAs and their targets in wild tomato at moderately and acutely elevated temperatures by high-throughput sequencing and degradome analysis. Scientific Reports.dio: 10.1038/srep33777
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