南方型紫花苜蓿(Medicago sativa ’Millenium’)耐盐相关miRNAs及靶基因预测

摘要

为了解盐胁迫下南方型紫花苜蓿(Medicago sativa‘Millenium’)的内在分子机制,挖掘其与耐盐相关的miRNA及相关靶基因。以250 mmol/L NaCl溶液处理72 h后的南方型紫花苜蓿耐盐突变体根部为材料进行Illumina HiSeq^TM2000高通量测序,构建6个南方型紫花苜蓿突变体根部盐胁迫前后sRNA文库,共获得分属于79个家族的447个已知miRNA及146个新miRNA,并在已知miRNAs中筛选出盐胁迫差异表达miRNA46个(12个上调,34个下调),新miRNA中筛选出差异表达miRNA19个(7个上调,12个下调)。利用psRNATarget、TargetFinder和Tapirhybrid软件对所获得的差异表达miRNA进行靶基因预测,预测得到1 190个靶基因,基因本体(Gene ontology)功能分析揭示了这些靶基因的两个主要功能类别,即分子功能与生物过程。为验证高通量测序数据的可效性,筛选6个miRNA及其靶基因进行qRT-PCR验证,实验表明这些miRNA均被检测发现且大部表达结果与测序结果一致。此外,还鉴定出部分差异表达miRNA的靶基因,这些基因参与植物生长、发育及盐胁迫反应。本研究表明,盐胁迫下,南方型紫花苜蓿耐盐突变体通过体内miRNA调控一系列转录因子的方式提高植株耐性,减少盐胁迫对植株的伤害。