怎样研究mirna及靶基因的功能

怎样研究mirna及靶基因的功能

木薯(Manihot esculenta Crantz)属于大戟科木薯属植物，典型的热带作物。低温是木薯获得高产优质的限制因子，microRNA(miRNA)作为逆境胁迫诱导的主要调控因子之一在木薯抗寒机制中占有重要地位。miRNA是一类长度约为21～25nt的非编码小RNA，它能识别特定的靶mRNA并在转录及转录后水平有负调控基因的作用。本研究旨在通过表型鉴定方法和分子生物学技术相结合共同探讨木薯抗寒基因的调控机理。
通过对术薯C4和SC124品种在低温胁迫处理下的形态生理指标监测和7个miRNA及4个靶基因的实时定量表达分析和功能分析，得出如下结论：
(1)在低温胁迫处理下，木薯的叶片数、叶绿素含量、脯氨酸含量和丙二醛含量变化显著，且这些指标变化与木薯叶片出现的冷害褐斑及叶片萎蔫程度等表型变化相一致。低温驯化(AH)和非低温驯化(NAH)的各项指标表明低温驯化能增强木薯的低温适应能力及恢复能力；同时也证实了C4比SC124具有更强的耐寒性。
(2)实时定量分析表明木薯中的7个miRNA受低温诱导表达，且它们在C4，和SC124品种中及不同的低温处理方式下都具有差异表达；其中2个miRNA(miRNA1045125和miRNA3747522)的靶基因在两品种和不同低温处理方式下也具有差异表达。
(3)通过对2个miRNA和它们靶基因的定量表达分析发现，无论在C4和SC124品种中还是不同低温处理条件下，2个miRNA与它们的靶基因之间都有明显的此消彼长的负调控作用；且4个靶基因在两个品种之间具有相反的表达模式。
(4)将miRNA1045125和miRNA3747522的4个靶基因在拟南芥和蓖麻基因组数据库中进行比对，它们在拟南芥和蓖麻中的主要功能是解旋酶、核酸酶、运载蛋白等。