茶树被茶尺蠖取食诱导的miRNA鉴定及其在诱导防御中的作用机理

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
31171608
项目类别：
面上项目
资助金额：
61.0万
负责人：
韦朝领
依托单位：
安徽农业大学
学科分类：
C1307.作物基因组及遗传学
结题年份：
2015
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2015-12-31

项目参与者：
吴建强；韩立德；叶爱华；杨华；周丽伟；曹士先；蒋正中；盛亮；
关键词：
降解组测序 miRNA 诱导防御茶尺蠖茶树

项目摘要

虫害是我国茶叶生产的主要限制因子，而茶树对害虫取食诱导防御的分子机制研究尚起步；同时miRNA在植物逆境中的调控机制是当今研究的热点，然而其在植物对害虫取食诱导防御机制中的调控研究尚属空白。本项目以茶树为试材，借助小RNA深度测序、降解组测序、基因芯片和qRT-PCR等技术，并结合生物信息学分析手段，获得茶树被茶尺蠖取食诱导相关的差异miRNA；比较茶树分别被茉莉酸甲酯、乙烯和茶尺蠖取食处理后各自对应的差异miRNA、靶基因和诱导防御相关基因表达的动态变化特征，及其在不同抗性品种间差别。通过这些研究，一方面明确茶树被茶尺蠖取食诱导的差异miRNA特征及其在诱导防御中的作用机理，进而在转录后水平上揭示茶树诱导防御体系的调控机制，同时还为茶树抗虫品种选育和害虫综合防治等方面提供理论支持，因此具有较大的科学意义和实际应用前景；另一方也为进一步认识植物miRNA特征和功能提供新视角。

结项摘要

虫害是我国茶叶生产的主要限制因子，而茶树对害虫取食诱导防御的分子机制研究尚起步；同时miRNA 在植物逆境中的调控机制是当今研究的热点，然而其在植物对害虫取食诱导防御机制中的调控研究尚属空白。本项目以茶树为试材，借助小RNA 深度测序、降解组测序、基因芯片和qRT-PCR 等技术，并结合生物信息学分析手段，研究了获得茶树被茶尺蠖取食诱导相关的差异miRNA及其作用靶基因。所取得的主要结果如下：.（1）分别对被茶尺蠖取食、机械损伤和未处理的茶树叶片样品（分别记作STL、SML和SCKL）构建small RNA文库，并进行高通量测序分别得到测序总量为2363062、2207927和 3775038 条reads。.（2）通过分析发现，在STL、SML和SCKL样品中分别获得101、106和112条保守的miRNA，以及462、406与478条茶树特异的miRNA；与对照试验组相比较，茶树被茶尺蠖取食后表达量存在差异的miRNA有56条，其中上调表达的有32条，下调表达的有24条；而进一步通过miRNA芯片检测，发现茶尺蠖取食茶树后，发生差异表达的miRNA共有37条，其中上调表达的有13条，下调表达的有24条。.（3）芯片鉴定出响应茶尺蠖取食后的差异表达的miRNA 9条，其中4条上调的miRNA，5条下调的miRNA。在响应茶尺蠖取食后的差异表达的miRNA中，扣除与响应机械损伤的相同的差异表达的5条miRNA后，余下的4条miRNA则可能是茶尺蠖取食茶树叶片时，其口腔分泌液所引起的差异表达的miRNA。.（4）基于降解组测序结果，发现有6条miRNA的靶基因，这些基因涉及调控转录因子TCP、生长响应因子与Ca2+运输ATPase等功能；利用RLM-5′RACE技术，成功验证了其中的3个差异表达miRNA对各自的靶基因具有调控作用。