植物miR398家族的分子特征與進(jìn)化分析
發(fā)布時(shí)間:2021-03-31 07:19
miR398家族是植物界中一類保守的miRNA家族,本文旨在探究植物miR398家族成員的分子特征,闡釋其系統(tǒng)進(jìn)化規(guī)律。以數(shù)據(jù)庫公布的植物miR398成熟體、前體及靶標(biāo)序列為供試數(shù)據(jù),用統(tǒng)計(jì)學(xué)和生物信息學(xué)法分析其分子特征與進(jìn)化規(guī)律。miR398家族成員在34個(gè)植物物種中分布廣泛,其成熟體長度、核苷酸種類、前體莖環(huán)結(jié)構(gòu)及對靶基因抑制類型均符合典型的植物miRNA分子特征。不同植物間miR398成熟體保守性高于前體,前體莖部保守性高于環(huán)部。同一物種間的miR398家族成員具有不同的進(jìn)化速率,少數(shù)物種間的miR398家族具有協(xié)同進(jìn)化特征。靶基因功能預(yù)測結(jié)果顯示,miR398家族成員多以切割抑制的方式參與植物的逆境脅迫響應(yīng)。植物miR398家族兼具保守性與多態(tài)性特征,不同植物間的miR398家族成員具有多樣的進(jìn)化模式。研究結(jié)果為miR398介導(dǎo)的植物逆境脅迫響應(yīng)機(jī)制探究奠定理論基礎(chǔ)。
【文章來源】:中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2020,36(11)
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
植物miR398家族成員前體、成熟體及其靶標(biāo)的分布和數(shù)量
圖1 植物miR398家族成員前體、成熟體及其靶標(biāo)的分布和數(shù)量由植物miR398家族成員的前體序列保守二級結(jié)構(gòu)可知(圖3a),miR398前體序列的3’端莖部序列保守性高于5’端,莖部序列保守性高于環(huán)部序列且存在大小不一的loop環(huán)。此外,植物miR398前體保守二級結(jié)構(gòu)(圖3b)在第7~11 nt的位置發(fā)生了顯著的協(xié)同變異,經(jīng)過不同植物間長期的協(xié)同進(jìn)化過程,最終可能形成更穩(wěn)定的miR398前體二級結(jié)構(gòu)(圖3c),該理想結(jié)構(gòu)的核苷酸從理論上變異的兼容性更強(qiáng),置信度更高(E值<0.05)。
植物miR398家族成員的成熟體序列多重序列比對結(jié)果顯示(圖4a),多數(shù)植物間miR398成熟體序列的保守性較高,且根據(jù)堿基特征及其保守性可劃分為兩大類,已確定產(chǎn)生于miR398前體5’端的成熟體多劃分為第II類,多數(shù)未明確miR398形成部位以及miR398前體3’端的成熟體劃分為第I類。此外,K-S分析結(jié)果顯示,截取植物miR398家族成員核苷酸片段保守性評分為~0.50時(shí),有效的miR398成熟體序列可對應(yīng)全部收錄物種約82.5%(圖4b);而miR398前體則只能對應(yīng)約20%(圖4c)。由此可知:植物miR398家族成員的成熟體序列較其前體序列更加保守,不同植物間miR398前體序列的多態(tài)性更強(qiáng)。2.4 植物miR398家族成員的靶標(biāo)基因功能預(yù)測分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]與植物抗逆相關(guān)的miR-398-3p基因家族進(jìn)化分析及靶基因預(yù)測[J]. 薛巨坤,王博,王蓮萍,楊春雨,國會艷,郝愛平. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(14)
[2]植物重金屬脅迫相關(guān)miRNA的研究進(jìn)展[J]. 秦耀旭,張關(guān)元,劉司奇,劉洋,許志茹. 分子植物育種. 2019(09)
[3]植物miR408家族的進(jìn)化與分子特性[J]. 劉煒?gòu)O,倪珊珊,林爭春,林玉玲,賴鐘雄. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]冬小麥miR398前體的克隆及其在低溫條件下對靶基因CSD1表達(dá)的調(diào)控[J]. 梅琳,徐慶華,蒼晶,盧秋巍,于晶,張達(dá),馮明芳,張舒馳,梁桂花,張超. 麥類作物學(xué)報(bào). 2016(11)
[5]超氧化物歧化酶與植物抗逆性[J]. 夏民旋,王維,袁瑞,鄧粉妮,沈法富. 分子植物育種. 2015(11)
[6]林木microRNA及其在遺傳育種的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 倪燕婕,盧存福. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2014(22)
[7]MIR166基因家族在陸生植物中的進(jìn)化模式分析(英文)[J]. 趙旭耀,陳斯云,趙磊,張雪梅,馬朋飛,郭振華. 植物分類與資源學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]楊樹MIR169基因家族分子進(jìn)化分析[J]. 劉志祥,曾超珍,譚曉風(fēng). 遺傳. 2013(11)
[9]植物miRNA的分子特征及其在逆境中的響應(yīng)機(jī)制[J]. 王海波,王莎莎,龔明. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2013(01)
[10]植物miRNA的進(jìn)化[J]. 魏強(qiáng),梁永宏,李廣林. 遺傳. 2013(03)
本文編號:3111038
【文章來源】:中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2020,36(11)
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
植物miR398家族成員前體、成熟體及其靶標(biāo)的分布和數(shù)量
圖1 植物miR398家族成員前體、成熟體及其靶標(biāo)的分布和數(shù)量由植物miR398家族成員的前體序列保守二級結(jié)構(gòu)可知(圖3a),miR398前體序列的3’端莖部序列保守性高于5’端,莖部序列保守性高于環(huán)部序列且存在大小不一的loop環(huán)。此外,植物miR398前體保守二級結(jié)構(gòu)(圖3b)在第7~11 nt的位置發(fā)生了顯著的協(xié)同變異,經(jīng)過不同植物間長期的協(xié)同進(jìn)化過程,最終可能形成更穩(wěn)定的miR398前體二級結(jié)構(gòu)(圖3c),該理想結(jié)構(gòu)的核苷酸從理論上變異的兼容性更強(qiáng),置信度更高(E值<0.05)。
植物miR398家族成員的成熟體序列多重序列比對結(jié)果顯示(圖4a),多數(shù)植物間miR398成熟體序列的保守性較高,且根據(jù)堿基特征及其保守性可劃分為兩大類,已確定產(chǎn)生于miR398前體5’端的成熟體多劃分為第II類,多數(shù)未明確miR398形成部位以及miR398前體3’端的成熟體劃分為第I類。此外,K-S分析結(jié)果顯示,截取植物miR398家族成員核苷酸片段保守性評分為~0.50時(shí),有效的miR398成熟體序列可對應(yīng)全部收錄物種約82.5%(圖4b);而miR398前體則只能對應(yīng)約20%(圖4c)。由此可知:植物miR398家族成員的成熟體序列較其前體序列更加保守,不同植物間miR398前體序列的多態(tài)性更強(qiáng)。2.4 植物miR398家族成員的靶標(biāo)基因功能預(yù)測分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]與植物抗逆相關(guān)的miR-398-3p基因家族進(jìn)化分析及靶基因預(yù)測[J]. 薛巨坤,王博,王蓮萍,楊春雨,國會艷,郝愛平. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(14)
[2]植物重金屬脅迫相關(guān)miRNA的研究進(jìn)展[J]. 秦耀旭,張關(guān)元,劉司奇,劉洋,許志茹. 分子植物育種. 2019(09)
[3]植物miR408家族的進(jìn)化與分子特性[J]. 劉煒?gòu)O,倪珊珊,林爭春,林玉玲,賴鐘雄. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2017(06)
[4]冬小麥miR398前體的克隆及其在低溫條件下對靶基因CSD1表達(dá)的調(diào)控[J]. 梅琳,徐慶華,蒼晶,盧秋巍,于晶,張達(dá),馮明芳,張舒馳,梁桂花,張超. 麥類作物學(xué)報(bào). 2016(11)
[5]超氧化物歧化酶與植物抗逆性[J]. 夏民旋,王維,袁瑞,鄧粉妮,沈法富. 分子植物育種. 2015(11)
[6]林木microRNA及其在遺傳育種的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 倪燕婕,盧存福. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2014(22)
[7]MIR166基因家族在陸生植物中的進(jìn)化模式分析(英文)[J]. 趙旭耀,陳斯云,趙磊,張雪梅,馬朋飛,郭振華. 植物分類與資源學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]楊樹MIR169基因家族分子進(jìn)化分析[J]. 劉志祥,曾超珍,譚曉風(fēng). 遺傳. 2013(11)
[9]植物miRNA的分子特征及其在逆境中的響應(yīng)機(jī)制[J]. 王海波,王莎莎,龔明. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2013(01)
[10]植物miRNA的進(jìn)化[J]. 魏強(qiáng),梁永宏,李廣林. 遺傳. 2013(03)
本文編號:3111038
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