miRNA与水稻种子活力的相关性研究.pdf

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1、分类号鱼壁垒学校代码】Q墨垒2密级学号至QQ璺!垒Q2QQ鱼至miRNA与水稻种子活力的相关性研究StudyoncorrelationofmiRNAandrice(Oryzasativa·L)seedvigor指导教师姓名、职称姜耋盛塾撞湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一一年四月摘要mlIIIIIIIqllI1111111111IY1912703miRHA(microRNA)是一类真核生物细胞中广泛存在的内源性非编码的单链小分子RNA，大小为19"--25nt。越来越多的研究发现，miRNA是真核生物体内基因表达的重要调节因子。本文以常规水稻ZR02为材料，试图探讨miRNA表达

2、与种子活力的相互关系。首先采用人工老化处理，得到不同活力水平的种子，然后通过miRNA芯片比较分析了四个不同活力水平的种子胚中miRNA的表达差异，并通过荧光定量PCR技术对差异表达的miRNA进行了验证分析，进一步通过生物信息学的方法，初步分析了这些差异表达miRNA的靶基因及其功能。主要结果如下：l、随着人工老化处理时间的延长，种子活力逐渐下降，种子活力的重要指标一萌发率在老化处理12d时降低到75％左右，此后下降速率明显加快，老化至第22d时种子丧失萌发能力(萌发率为O)。2、通过miRNA芯片比较分析了人工老化至不同活力水平的种胚中miRNA的差异表达。结果表明，随着种子活力

3、降低，miRNA的表达模式可分为以下四种情况：(1)表达逐步下调，如miRl60和miR444a．2／miR444d．2／miR444e(2)表达逐步上调，如miR817、miR399j等；(3)交替上、下调表达，相比于未老化种子，表达总体水平上调，如miR395t、miRl64c等；(4)交替上、下调表达，相比于未老化种子，表达总体水平下调，如miRl64e、miRl67(a-j)。3、通过实时定量PCR进一步验证芯片分析获得的20个表达差异I明显的miRNA，结果表明，miR817、miR399j、miR399d、miR395t、miRl64c、miRl68a等6个的表达量变化与

4、芯片结果较为一致。4、同源miRNA成熟序列的保守性与其在不同活力种胚中的表达量变化的相关性分析表明，成熟序列保守性高的同源miRNAs在不同活力种胚中的表达量的变化规律较为相似，保守性较低的同源miRNAs表达差异较大。5、通过生物信息学的方法预测这些差异性表达miRNA的靶基因及其可能的功能时，发现它们与一些膜蛋白、ATP合成酶等的表达有关。因为种子老化过程中细胞代谢活动必然牵涉到膜蛋白和参与生理生化代谢的酶的活性变化，因此推测miRNA的表达变化可能参与种子活力相关的代谢活动的调控。关键词：水稻，miRNA，种子活力，人工老化，表达差异AbstractmiRNAs(microR

5、NAs)，whichhavebeenwidelydiscoveredineukaryoticcells，areaclassofendogenousnon-codingsingle-strandedRNAs(ncRNAs)，wimabout19—25nucleotides．MoreandmoreresearcheshavedemonstratedthatmiRNAsplayimportantrolesasregulatorsofgeneexpressioninallkindsofeukaryoticorganisms．amongfourdifferentvigorlevelsofric

6、eembryos．TheresultsshowednumberofmembraninproteinsandATPsynthetase，ere．Accordingtothechangesofmembraneproteinsandvigorofenzymesincludedinthephysiologicalandbiochemicalmetabolismsofseedsinagingprocess，SOitcouldbespeculatedaboutthefactthattheexpressionofmiRNAsmayparticipateintheregulationofcellme

7、tabolismsrelatedtoseedvigor．Keywords：rice，miRNA，seedvigor,artificialaging，differentialexpressionV目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IABSTRACT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．：⋯．III1文献综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1miRNA的研究概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯