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科研進展
生物中心在玉米根蟲研究中取得突破進展
日期:2021-03-02|來源:農業生物技術研究中心|浏覽量:1029次

近日,生物中心青年(nián)英才-楊效曾團隊和(hé)全球頂尖農業公司-科迪華(Corteva Agriscience)-在西部玉米根蟲小RNA研究領域取得突破進展。美洲玉米根蟲(Diabrotica virgifera virgifera,也稱西部玉米根蟲)是北美最具破壞性的(de)農業害蟲之一(yī),每年(nián)帶來的(de)損失以10億美元為(wèi)單位計算。這項合作系統鑒定和(hé)研究了玉米根蟲中小RNA在不同發育階段的(de)動态變化情況,揭示了玉米根蟲和(hé)常見昆蟲中miRNA簇的(de)選擇和(hé)進化,為(wèi)研究西部玉米根蟲和(hé)其它鞘翅目昆蟲中小RNA轉錄組和(hé)miRNA介導的(de)基因調控提供了新的(de)認識。相關的(de)論文發表在卓越期刊GENOMICS PROTEOMICS & BIOINFORMATICS 上(中科院分區1區,影響因子(zǐ)7.051),生物中心為(wèi)第一(yī)通訊單位。

該工作利用小RNA測序的(de)方法,在玉米根蟲中鑒定到了101個保守的(de)miRNA基因和(hé)277個玉米根蟲特異的(de)miRNA基因。進一(yī)步研究發現與所有物種中miRNA首個堿基一(yī)樣,U具有明顯的(de)偏好性,即使是西部玉米根蟲和(hé)北部玉米根蟲,兩個相近的(de)物種中,miRNA也出現了很多分化(variations)。

圖1、部分玉米根蟲miRNA的(de)特點
 

該研究還發現有超過20個miRNA家族在節肢動物中高(gāo)度保守,并且在不同的(de)進化分支中,都有一(yī)些該節點特異的(de)miRNA,該工作揭示了大量(超過200個)的(de)玉米根蟲特異的(de)miRNA,大部分這些miRNA的(de)表達量都比較低(dī),說明其正在接受miRNA及靶基因調控機制的(de)篩選,而部分高(gāo)表達的(de)特異的(de)miRNA已經在調控網絡中固定了下來。

圖2、西部玉米根蟲及北部玉米根蟲中miRNA與其它物種miRNA保守性分析
 

該工作另一(yī)個比較有意思的(de)發現是對節肢動物中一(yī)些高(gāo)度保守的(de)miRNA簇的(de)進化及表達分析,盡管在成員分布和(hé)順序上有差異,這些保守的(de)miRNA簇在不同的(de)物種中呈現出很好的(de)保守性。另外通過表達分析,發現簇中的(de)不同成員在不同的(de)組織中具有很相似的(de)表達模式,說明他們之間的(de)功能具有很強的(de)聯系。

圖3、不同物種中miR-2和(hé)miR-13組成基因簇的(de)進化模式
 

該研究受到了來自(zì)科迪華公司小RNA重點項目和(hé)我院青年(nián)英才引進啓動經費的(de)支持。青年(nián)英才楊效曾團隊關注植物miRNA和(hé)作物育種研究,課題組常年(nián)招生生物信息學(xué)和(hé)分子(zǐ)生物學(xué)方向的(de)博士後,更多詳細的(de)信息見課題組網站(http://srnaworld.com/),有興趣加入實驗室的(de)請發簡曆至yangxiaozeng@baafs.net.cn或yangxz@sRNAworld.com.