植物异源嫁接中转移mRNA序列与功能分析

摘要

【目的】本研究拟对异源嫁接植物中的转移mRNA进行分析,探讨序列及功能特征对mRNA转移的影响,揭示m RNA转移的原理,为嫁接的定向调控提供理论依据。【方法】基于已报道的嫁接转录组数据,利用TBtools软件计算转移mRNA的编码区长度、GC含量,通过EXCEL软件分析比较二者与mRNA转移的关系,通过BLASTP同源性分析鉴定各嫁接体中的共转移mRNA,利用GO与KEGG数据库对共转移mRNA进行功能注释及代谢通路分析。【结果】(1)统计分析显示,茎向(由砧木到接穗)和根向(由接穗到砧木)转移mRNA长度的均值分别为1573 bp和1547 bp;随着m RNA长度的增加,mRNA转移率逐渐增加;根向的mRNA转移率显著大于茎向,且随着mRNA长度增大,根向的m RNA转移率增加的趋势更为明显。(2)转移mRNA的平均GC含量介于44%~47%之间;随GC含量增加,mRNA转移率先快速提高,后缓慢降低。GC含量在52%~54%时,茎向的mRNA转移率最高(3.66%),在46%~48%时,根向的mRNA转移率最高(4.71%)。(3)统计13个嫁接体的共转移mRNA发现,分别有1032和1727个mRNA在至少2个嫁接组合中进行了茎向和根向的长距离转移,主要参与了碳代谢、氨基酸合成、信号转导等过程。其中5个和2个m RNA在7个嫁接组合中分别进行了茎向和根向的长距离转移,主要参与了激素转运及基础代谢等过程。【结论】异源嫁接植物中的mRNA转移与mRNA长度、GC含量等密切相关,也与基因功能及作用位置相关。异源植物间的m RNA差异和交流,赋予了嫁接植物新的表型。