双生病毒侵染引起的本氏烟(Nicotiana benthamiana)

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本氏烟作为研究病原物与宿主互作的模式生物,同时也是双生病毒感染的主要宿主之一。双生病毒在我国的快速蔓延,对作物生产造成了严重的经济损失,研究其与植物宿主间的互作关系变得越来越重要。双生病毒TYLCCNV单独侵染植物并不造成症状,而TYLCCNV及其卫星DNA(TYLCCNB)共同侵染则会造叶片卷曲、黄化、花叶等症状。   本研究利用TYLCCNV侵染(对照)、TYLCCNV和其β卫星TYLCCNB共同侵染以及TYLCCNV和无义突变后的TYLCCNB(mβ)共同侵染本氏烟后深度测序获得的small RNA表达数据,第一次在全基因组水平上对双生病毒侵染前后本氏烟体内small RNA群体的变化进行了深入研究。   本研究共使用了来自三组文库的479万多条特异读序用于miRNA和phasedsiRNA的鉴定。通过生物信息学方法,共预测出了392个可能的miRNA基因和一批phased siRNA。对TYLCCNV和TYLCCNB侵入后本氏烟miRNA群体的表达水平研究发现,有148个miRNA基因显著上调表达,有31个miRNA基因显著下调。对检测到的miRNA*的研究发现,miRNA*的表达水平和miRNA基本一致,但上调或者下调幅度要大于miRNA。93%的miRNA基因(265个)可以在本氏烟基因集中找到共1346个靶基因,对这些靶基因进行功能聚类分析,发现有接近50%的靶基因富集在绑定和催化相关的GO子目录下,说明了miRNA在转录过程中发挥着重要的作用。对27个未预测到靶基因的miRNA基因研究发现,22个核苷酸的miR7122在3个库中都具有较高的表达量,其可能潜在的作用是介导tasiRNA形成,该途径可能是不同于拟南芥中miR173、miR390和miR828介导的ta-siRNA形成途径。通过比较β和mβ侵染后的miRNA群体变化,发现在β卫星侵染中上调或者下调的miRNA,在mβ中大部分出现了回复现象。这种现象暗示着,双生病毒通过sRNA途径上调或者下调一些基因的表达而致病;而本氏烟在抵抗双生病毒侵染过程中,可能通过降低β卫星的活性来减少病毒带来的伤害。
其他文献
本研究选用龙稻3号为试验材料,于2008和2009年在哈尔滨市黑龙江省农业科学院水稻试验田和栽培所盆栽试验场进行。通过大田和盆栽试验相结合的方法,利用方差分析、相关分析、回归分析和通径分析等相关分析方法,分析了插秧密度和氮肥调控对水稻外观品质、碾磨品质、营养品质和蒸煮食味品质及产量的影响。研究了品质性状和产量构成因子间的相关性。提出了今后需要着重对稻米食味与栽培措施之间的关系进行研究,应加强多因素