中国农科院李新海 中国农业科学院:玉米对黑条矮缩病毒的响应如何?

2018-03-26
字体:
大中小
浏览:
文章简介：玉米粗缩病(MRDD)是一种由水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)感染引起的世界性玉米病害,严重导致玉米减产,而玉米幼苗期更易感染RBSDV病毒.

玉米粗缩病(MRDD)是一种由水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)感染引起的世界性玉米病害,严重导致玉米减产,而玉米幼苗期更易感染RBSDV病毒。

本研究中,中国农业科学院的李新海和翁建峰领衔的课题组,运用miRNA测序、降解组测序和转录组测序技术,研究RBSDV病毒侵染玉米后miRNA的调控网络,探究相关代谢途径。课题组通过测序技术构建了1个降解组文库,2个小RNA文库和15个转录组文库。

对RBSDV病毒侵染不同时间、生长不同时期的玉米进行分析,并使用qRT-PCR技术验证基因表达。miRNA联合转录组分析结果表明,31个miRNA来自于17个已知miRNA家族和14个新miRNA,其中有3个非保守miRNA和28个保守miRNA。

共检测到48个基因(由10个已知miRNA调控)响应RBSDV侵染。矮缩病与RBSDV侵染的相关关系分析表明,RBSDV侵染后的玉米中两种木质素相关基因、漆酶前体蛋白、果胶酯酶基因上调表达。

转录组分析表明,RBSDV侵染1.5d和3.0d玉米中,分别发现有28和1085个差异表达基因。在RBSDV侵染响应中,细胞壁-叶绿体相关基因和抗病抗压相关基因的表达发生显著差异。

为验证miRNA和转录组数据的准确性,利用qRT-PCR技术对miR169i-p5及其靶基因GRMZM2G069316,miR8155及其靶基因GRMZM2G031169进行定量验证。定量结果显示,miRNA与其对应靶基因之间存在显著负相关关系。

图 RBSDV侵染玉米从V3到V12的基因表达分析

本研究首次联合miRNA测序、降解组测序和转录组测序技术,分析玉米早期生长阶段分子层面变化,为miRNA调控玉米响应RBSDV侵染网络提供了理论依据。