咨询热线:400-065-6886   天昊基因

中文 / English

主页 > 技术支持 > 科研进展 >

全转录组测序在植物研究中的应用
(黄瓜、番茄、大白菜、泡桐、拟南芥、茶树、胡杨、玉米)


    在植物研究领域,利用全转录组测序方法,通过检测mRNA、lncRNA、miRNA及circRNA的差异表达情况,构建竞争性内源RNA(ceRNA)网络并提出可能调控模型,已成为研究转录后调控机制的一种新方法。这种研究策略针对植物的发育过程、生物胁迫及非生物胁迫领域尤为常见(表1)。

表1、植物全转录组测序部分文章列表
 
 

下面就分享一篇经典文章:
题目:ceRNA Cross-Talk in Paulownia Witches' Broom Disease
丛枝病泡桐中的ceRNA交互作用
发表杂志:Int J Mol Sci.    影响因子:4.183    发表日期:2018-8-20


 
 
摘要一览

    长链非编码核糖核酸(lncRNA)、环状核糖核酸(circRNA)和小核糖核酸(miRNA)在生命活动的调节中起到很重要的作用。然而,它们在泡桐中的作用尚不清楚。为了鉴定泡桐丛枝病(PaWB)的泡桐RNAs变化,并研究它们在泡桐丛枝病感染过程中的作用,本研究对健康和感染丛枝病的泡桐进行了全转录组测序。共鉴定出3126个lncRNAs、1634个circRNAs和550个miRNAs。其中,229个lncRNAs、65个circRNAs和65个miRNAs差异表达。研究者构建了一个ceRNA网络,它包含5个miRNAs、4个circRNAs、5个lncRNAs和15个mRNAs,所有这些都在健康和感染的泡桐之间有差异表达。这项研究提供了泡桐中第一个候选ceRNAs目录,并揭示了泡桐产生PaWB的分子机制。
 
研究思路
 
 

 
 
研究结果
 
 

 
 
图1、健康和感染的泡桐植株形态。(a)健康的泡桐,(b)受感染的泡桐

与健康的泡桐不同,受感染的泡桐表现出多分枝情况 (图1)。
 

 
 
图2、四种RNAs在健康和感染的泡桐中的表达变化分析

经过Epicentre Ribo-Zero Gold Kit (Illumina)去除rRNA及miRNA建库测序后,对检测到的序列比对泡桐基因组,最终得到差异表达的miRNA, mRNA, lncRNAs 和circRNAs(图2)。
 

 
 
图3、ceRNA网络的构建。粉色:miRNA,紫色:lncRNA,蓝色:circRNA,黄色:mRNA。

    经过联合分析,获到ceRNA调控网络图。可见ceRNA网络主要由三个部分组成,分别以pf-miR156j和pf-miR172i、pf-miR8767a/b或pf-miR172h/k为中心。
 

 
 
图4、qRT-PCR验证分析

    本研究随机选择了10个miRNAs、15个lncRNAs、20个mRNAs和7个circRNAs来证实测序技术的可靠性。结果发现10个miRNAs,14个lncRNAs,18个mRNAs,
    7个circRNAs与序列结果的趋势一致(图4)。结果表明,全转录组测序结果是可靠的。
 

 
 
图5、PaWB的作用假设模型图

    基于ceRNA网络,研究者提出了一个PaWB的假设模型(图5)。该病原菌影响到了植物的激素(吲哚乙酸、赤霉素和生长素)、叶绿体、蛋白质和氨基酸以及防御反应相关RNAs的变化。
 
全转录组测序技术优势:

●  rRNA去除建库,保留了完整的RNA种类信息;
●  链特异性文库,可以保留转录本的链信息,更准确地检测反义RNA
●  使用高通量测序,能够获得更加全面的RNA信息,包括低丰度的RNA
●  通过测定的序列信息精确地分析不同类型RNA的表达丰度变化及其生物学功能;
●  分析同一样本中的mRNAlncRNAmiRNAcircRNA四种类型RNA,明确这些RNA之间的共表达和调控关系,揭示ceRNA调控机制。
 
关于天昊
天昊生物具有丰富的转录组和全转录组测序经验,我们致力于为研究者提供高质量的科研策略咨询、实验技术服务和遗传数据分析服务,期待成为大家科研工作中的“昊”助手与“昊”伙伴。欢迎联系我们具体咨询!邮箱:techsupport@geneskies.com 电话:400-065-6886
 



上海天昊生物科技有限公司 版权所有 沪ICP备17008908号
地址:上海市浦东新区康桥路787号9号楼 邮箱:techsupport@geneskies.com 电话:400-065-6886