植物学报 ›› 2014, Vol. 49 ›› Issue (1): 8-18.doi: 10.3724/SP.J.1259.2014.00008

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冬小麦小RNA高通量测序及生物信息学分析

黄儒1, 苍晶1*, 于晶1, 卢宝伟2, 刘丽杰1,3, 王健飞1, 郭人铭1, 徐琛1   

  1. 1东北农业大学生命科学学院, 哈尔滨 150030;
    2黑龙江生态工程职业学院, 哈尔滨 150025
    3齐齐哈尔大学生命科学与农林学院, 齐齐哈尔 161006
  • 收稿日期:2013-03-29 修回日期:2013-07-03 出版日期:2014-01-01 发布日期:2014-01-01
  • 通讯作者: 苍晶 E-mail:cangjing2003@163.com
  • 基金资助:

    高等学校博士学科点专项科研基金课题

Solexa Sequencing and Bioinformatics Analysis of Small RNA in Winter Wheat

Ru Huang1, Jing Cang1*, Jing Yu1, Baowei Lu2, Lijie Liu1,3, Jianfei Wang1, Renming Guo1, Chen Xu1   

  1. 1College of Life Sciences, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China;

    2Heilongjiang Vocational Institute of Ecological Engineering, Harbin 150025, China;

    3College of Life Sciences and Agriculture and Forestry, Qiqihar University, Qiqihar 161006, China
  • Received:2013-03-29 Revised:2013-07-03 Online:2014-01-01 Published:2014-01-01
  • Contact: Jing Cang E-mail:cangjing2003@163.com

摘要: 东农冬麦1号是我国首例可在黑龙江高寒地区种植的强抗寒冬小麦(Triticum aestivum)品种。鉴于分蘖节的耐寒程度直接影响植株的安全越冬, 且MicroRNAs是一类生物体内普遍存在的非编码内源小分子RNA, 在植物的生长发育和适应胁迫等过程中具有重要作用, 该文基于HiSeq深度测序原理, 对5°C和–10°C胁迫下的东农冬麦1号分蘖节进行测序, 并开展生物信息学分析。结果表明, 在5°C文库中有2 229 955条特有小分子RNA序列, 并检测到35条已知miRNA, 属于30个miRNA家族, 其表达丰度介于1–173 810之间; 在–10°C文库中有3 721 449条特有小分子RNA序列, 并发现29条已知miRNA, 属于24个miRNA家族, 其表达丰度为1–105 868。靶基因预测结果表明, 5°C文库的30个miRNA家族中共预测到53个靶基因。功能分析结果显示, 这些基因主要参与转录调节、新陈代谢、胁迫响应和信号转导等过程。已知小麦miRNA的类型和表达丰度在5°C和–10°C两个文库中均有较大差异。

Abstract: Dongnongdongmai 1 is the first cultivated winter wheat variety that can survive in Heilongjiang province. The cold tolerance of the tillering nodes directly affects the ability of overwintering. MicroRNAs (miRNAs) are a class of small non-coding endogenous RNAs with a critical role in development and environmental responses in plants. We analyzed the small RNAs of tillering nodes of Dongnongdongmai 1 under 5°C and –10°C. Under 5°C condition, we detected 2 229 955 unique sequences and 35 known miRNAs, which can be grouped into 30 miRNA families, with abundance ranging from 1 to 173 810. Under –10°C condition, we detected 3 721 449 unique sequences and 29 known miRNAs, which can be grouped into 24 miRNA families, with abundance ranging from 1 to 105 868. Target gene prediction revealed 53 putative target genes from the 30 miRNAs at 5°C, some of which were involved in transcription regulation, metabolism, stress response and signal transduction. Both types and abundance of known miRNAs differed in Dongnongdongmai 1 grown at 5°C and –10°C.

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