Integrated analysis of tobacco miRNA and mRNA expression profiles under PVY infection provids insight into tobacco-PVY interactions.
Integrated analysis of tobacco miRNA and mRNA expression profiles under PVY infection provids insight into tobacco-PVY interactions.
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PVY 感染下烟草 miRNA 和 mRNA 表达谱的综合分析提供了对烟草-PVY 相互作用的深入了解
DOI：
10.1038/s41598-017-05155-w
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发表时间：
2017-07-07
影响因子：
4.6
通讯作者：
Shamsi IH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Guo Y;Jia MA;Yang Y;Zhan L;Cheng X;Cai J;Zhang J;Yang J;Liu T;Fu Q;Zhao J;Shamsi IH
马铃薯病毒 Y (PVY) 是马铃薯、烟草、番茄和其他主要作物的全球和经济上重要的病原体，造成严重的产量损失和质量下降。为了探索分子 PVY 与宿主的相互作用，我们分析了烟草响应 PVY 感染的 miRNA 和 mRNA 谱的变化。共鉴定出属于29个家族的81个差异表达的miRNA和8133个mRNA。基因本体（GO）富集分析表明，编码DNA/RNA结合、催化活性和信号分子的基因均显着富集。此外，通过对两个数据集的组合分析，确定了 88 个 miRNA-mRNA 相互作用对。我们还发现证据表明，来自 PVY 基因组的病毒衍生 siRNA (vsiRNA) 靶向烟草翻译控制肿瘤蛋白 (NtTCTP) mRNA，并介导植物对 PVY 的抗性。总之，我们的研究结果表明，miRNA 和 mRNA 表达模式都可以响应 PVY 感染而改变，并且新的 vsiRNA-植物相互作用可能调节植物对 PVY 的抗性。两者都为病毒与植物的相互作用提供了新的见解。
Potato virus Y(PVY) is a globally and economically important pathogen of potato, tobacco, tomato and other staple crops and caused significant yield losses and reductions in quality.To explore the molecular PVY-host interactions, we analysed changes in the miRNA and mRNA profiles of tobacco in response to PVY infection. A total of 81 differentially expressed miRNAs belonging to 29 families and 8133 mRNAs were identified. The Gene Ontology (GO) enrichment analyses showed that genes encoding the DNA/RNA binding, catalytic activity and signalling molecules were all significantly enriched. Moreover, 88 miRNA-mRNA interaction pairs were identified through a combined analysis of the two datasets. We also found evidence showing that the virus-derived siRNAs (vsiRNAs) from the PVY genome target tobacco translationally controlled tumor protein (NtTCTP) mRNA and mediate plant resistance to PVY. Together, our findings revealed that both miRNA and mRNA expression patterns can be changed in response to PVY infection and novel vsiRNA-plant interactions that may regulate plant resistance to PVY. Both provide fresh insights into the virus-plant interactions.
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