以高耐热性玉米品种郑单958、低耐热性玉米品种先玉335为试验材料,以正常生长条件为对照(CK),利用半自动伸缩高温棚进行花期高温胁迫(HT)处理,通过circRNA高通量测序筛选高温胁迫下不同玉米品种花粉中差异表达的环状RNA(circRNA),对其...以高耐热性玉米品种郑单958、低耐热性玉米品种先玉335为试验材料,以正常生长条件为对照(CK),利用半自动伸缩高温棚进行花期高温胁迫(HT)处理,通过circRNA高通量测序筛选高温胁迫下不同玉米品种花粉中差异表达的环状RNA(circRNA),对其来源基因进行GO和KEGG富集分析,并筛选具有miRNA结合位点的差异表达circRNA,预测其下游目的基因,分析玉米花粉中响应高温胁迫的潜在circRNA-miRNA-mRNA共表达调控网络,从多层面解析玉米花粉中调控高温胁迫的分子作用机制,为提高玉米品种的耐热性提供理论依据。结果表明,在郑单958、先玉335不同样本中共鉴定出1 843个不同的circRNA,它们在玉米染色体中的分布不同。每个circRNA所包含的外显子数目也不相同,其中,大多数(624个)circRNA只含有1个外显子。在郑单958花粉中共鉴定出1 563个circRNA,其中,CK958-1、CK958-2、CK958-3中分别鉴定出305、213、356个circRNA,HT958-1、HT958-2、HT958-3中分别鉴定出222、242、225个circRNA。在先玉335花粉中共鉴定出1 423个circRNA,其中,CK335-1、CK335-2、CK335-3中分别鉴定出272、188、229个circRNA,HT335-1、HT335-2、HT335-3中分别鉴定出259、237、238个circRNA。不同样本中占比最高的均为外显子circRNA。circRNA与其来源基因不是一一对应的关系,有748个circRNA来源基因通过反向剪接机制只形成1个circRNA,156个circRNA来源基因通过反向剪接机制各自形成2个circRNA。在郑单958高温胁迫花粉与对照花粉对比组(HT958 vs CK958)中共筛选到9个差异表达circRNA,其中2个circRNA呈上调表达,其来源基因显著富集到焦磷酸酶活性、核苷酸磷酸代谢过程、糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定代谢过程等17个GO条目,显著富集到GPI锚定生物合成、代谢途径等KEGG通路。在先玉335高温胁迫花粉与对照花粉对比组(HT335 vs CK335)中共筛选到1个差异表达circRNA,其来源基因没有显著富集到任何GO条目、KEGG通路。在郑单958高温胁迫花粉与先玉335高温胁迫花粉对比组(HT958 vs HT335)中共筛选到17个差异表达circRNA,其中6个circRNA呈上调表达,其来源基因显著富集到内质网系统、高尔基相关囊泡膜、膜蛋白水解等16个GO条目中,没有显著富集到任何KEGG代谢通路。5个circRNA具有miRNA结合位点,可以作为海绵岛吸附miRNA间接调控下游靶标基因的表达,构建了包括5个circRNA、5个不同家族miRNA、2个mRNA在内的circRNA-miRNA-mRNA共表达调控网络。筛选到了54个circRNA包含内部核糖体进入位点(IRES),可以翻译表达多肽或者蛋白质直接作用于靶标基因。展开更多
文摘以高耐热性玉米品种郑单958、低耐热性玉米品种先玉335为试验材料,以正常生长条件为对照(CK),利用半自动伸缩高温棚进行花期高温胁迫(HT)处理,通过circRNA高通量测序筛选高温胁迫下不同玉米品种花粉中差异表达的环状RNA(circRNA),对其来源基因进行GO和KEGG富集分析,并筛选具有miRNA结合位点的差异表达circRNA,预测其下游目的基因,分析玉米花粉中响应高温胁迫的潜在circRNA-miRNA-mRNA共表达调控网络,从多层面解析玉米花粉中调控高温胁迫的分子作用机制,为提高玉米品种的耐热性提供理论依据。结果表明,在郑单958、先玉335不同样本中共鉴定出1 843个不同的circRNA,它们在玉米染色体中的分布不同。每个circRNA所包含的外显子数目也不相同,其中,大多数(624个)circRNA只含有1个外显子。在郑单958花粉中共鉴定出1 563个circRNA,其中,CK958-1、CK958-2、CK958-3中分别鉴定出305、213、356个circRNA,HT958-1、HT958-2、HT958-3中分别鉴定出222、242、225个circRNA。在先玉335花粉中共鉴定出1 423个circRNA,其中,CK335-1、CK335-2、CK335-3中分别鉴定出272、188、229个circRNA,HT335-1、HT335-2、HT335-3中分别鉴定出259、237、238个circRNA。不同样本中占比最高的均为外显子circRNA。circRNA与其来源基因不是一一对应的关系,有748个circRNA来源基因通过反向剪接机制只形成1个circRNA,156个circRNA来源基因通过反向剪接机制各自形成2个circRNA。在郑单958高温胁迫花粉与对照花粉对比组(HT958 vs CK958)中共筛选到9个差异表达circRNA,其中2个circRNA呈上调表达,其来源基因显著富集到焦磷酸酶活性、核苷酸磷酸代谢过程、糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定代谢过程等17个GO条目,显著富集到GPI锚定生物合成、代谢途径等KEGG通路。在先玉335高温胁迫花粉与对照花粉对比组(HT335 vs CK335)中共筛选到1个差异表达circRNA,其来源基因没有显著富集到任何GO条目、KEGG通路。在郑单958高温胁迫花粉与先玉335高温胁迫花粉对比组(HT958 vs HT335)中共筛选到17个差异表达circRNA,其中6个circRNA呈上调表达,其来源基因显著富集到内质网系统、高尔基相关囊泡膜、膜蛋白水解等16个GO条目中,没有显著富集到任何KEGG代谢通路。5个circRNA具有miRNA结合位点,可以作为海绵岛吸附miRNA间接调控下游靶标基因的表达,构建了包括5个circRNA、5个不同家族miRNA、2个mRNA在内的circRNA-miRNA-mRNA共表达调控网络。筛选到了54个circRNA包含内部核糖体进入位点(IRES),可以翻译表达多肽或者蛋白质直接作用于靶标基因。
文摘针对秋海棠属杂交育种中花期不遇的关键问题,为明确香花秋海棠(Begonia handelii)和铁甲秋海棠(B. masoniana)花粉活力变化规律及最优贮藏方案,采用离体萌发法,系统探究开花天数(香花秋海棠1~13 d、铁甲秋海棠1~5 d)、干燥方式(25~26℃鼓风干燥箱中烘干3~4.5 h、自然干燥24 h)及贮藏条件(常温22~28℃、4℃、-20℃)对花粉活力的影响。结果表明,香花秋海棠、铁甲秋海棠开花3 d花粉活力最高,分别为87.83%、86.14%。采用烘干法干燥2种秋海棠花粉效果优于自然干燥法。常温贮藏1 d 2种秋海棠花粉活力均达81.49%以上,4℃贮藏90 d 2种秋海棠花粉活力均达62.59%以上,-20℃贮藏30~180 d 2种秋海棠花粉活力均达90.82%以上,贮藏360 d 2种秋海棠花粉活力依然维持在86.03%以上。因此,香花秋海棠和铁甲秋海棠的最优花粉采集期为开花3 d,推荐25~26℃烘干干燥后,采用-20℃低温冷冻贮藏。本研究结果为秋海棠属杂交育种中花粉利用提供技术支撑,后续可开展超低温贮藏技术研究,为种质资源长期保存奠定基础。
