研究背景

條銹病和白粉病是小麥中廣泛存在的兩種疾病，越來越多的證據(jù)表明長(zhǎng)基因間區(qū)非編碼RNA（lincRNA）在植物的發(fā)育和壓力應(yīng)答上發(fā)揮重要作用，然而小麥中的lincRNA鑒定和功能基因表達(dá)研究相比還相對(duì)有限。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

材料：小麥N9134（具有白粉菌和條銹菌的廣譜抗性）處理：條銹菌和白粉菌分別侵染0、1、2、3天后的小麥N9134
取樣組織：葉片，3個(gè)生物學(xué)重復(fù)
建庫(kù)策略：ployA+ 建庫(kù)
測(cè)序平臺(tái)：百邁客Illumina HiSeq? 2000

技術(shù)路線：

研究結(jié)果

一. 真菌應(yīng)答lincRNA鑒定：

二.差異表達(dá)lincRNAs分析及RT-PCR驗(yàn)證

1.將6個(gè)處理組數(shù)據(jù)與對(duì)照組數(shù)據(jù)比較，獲得差異表達(dá)lincRNAs數(shù)目。

2.隨機(jī)挑選9個(gè)lincRNAs用RT-PCR評(píng)估其可靠性，除了用于RNA-seq的4個(gè)時(shí)間點(diǎn)以外，還增加了4個(gè)時(shí)間點(diǎn)。結(jié)果顯示，這些lincRNA在真菌感染小麥過程中參與應(yīng)答，但其表達(dá)模式在分別感染條銹菌和白粉菌小麥中有所不同。

三.lincRNA的分布分析

1、將篩選到的58218個(gè)lincRNA與小麥基因組比對(duì)，有23358條lincRNA可以比對(duì)到參考基因組上，在參考基因組上的分布如下：

2、這種比對(duì)結(jié)果顯示：響應(yīng)真菌感染表達(dá)的lincRNAs能比對(duì)到小麥所有亞基因組上，說明小麥響應(yīng)真菌感染由A、B、D三個(gè)亞基因組協(xié)同發(fā)揮作用。

四、miRNA靶標(biāo)lincRNAs的鑒定

利用psRNATarget軟件及miRbase數(shù)據(jù)庫(kù)信息從DE-lincRNA中篩選miRNA的靶標(biāo)，找到101個(gè)靶標(biāo)lincRNA。其中有6個(gè)miRNA被本實(shí)驗(yàn)室先前的small RNAseq 驗(yàn)證過，并且這6個(gè)miRNA是跟小麥白粉病相關(guān)的。

五、mRNA-miRNA-lincRNA調(diào)控關(guān)系驗(yàn)證

對(duì)miRNA的靶標(biāo)lincRNA和靶標(biāo)mRNA的調(diào)控作用關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)經(jīng)Pst 或Bgt侵染后共同表達(dá)的lincRNA及共同表達(dá)的mRNA大都表現(xiàn)出了相反的表達(dá)模式。表明，小麥中l(wèi)inRNA可能通過與miRNA作用間接影響mRNA的表達(dá)。

文章亮點(diǎn)

1.基于ployA+建庫(kù)方式對(duì)lncRNA進(jìn)行分析，低成本發(fā)較高水平文章；
2.用新穎計(jì)算流程篩選小麥中的lincRNA，結(jié)果相對(duì)嚴(yán)謹(jǐn)；
3.將miRNA靶標(biāo)lincRNA和mRNA進(jìn)行共表達(dá)分析，直觀展示了lincRNA作為miRNA靶標(biāo)進(jìn)而影響mRNA表達(dá)的關(guān)系。