番茄果实中乙烯相关circRNAs的分离及其与miRNAs的协同调控功能研究

批准号:
31772022
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
左进华
依托单位:
学科分类:
C2007.食品贮藏与保鲜
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
高丽朴、史君彦、郑秋丽、王真、何柔静
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中文摘要
番茄是研究果实成熟和乙烯的模式材料,其成熟衰老是一个高度协调的遗传调控过程,乙烯是果实成熟衰老的启动因子且乙烯信号途径受很多因子调控。CircRNAs和miRNAs是新发现的转录后调控因子,其功能多种多样,涉及到果实成熟衰老和植物激素调控等许多生理生化过程。为了研究circRNAs和miRNAs协同调控乙烯信号途径的功能,我们采用生物信息学和分子生物学相结合的方法,对番茄果实中circRNAs、转录组、miRNAs进行深度测序,通过对circRNAs和miRNAs靶基因预测和功能分析、circRNAs、mRNA和miRNAs的协同表达关系分析,分离出与乙烯信号途径相关circRNAs,并对circRNAs与miRNAs协同调控乙烯生物合成和信号转导途径的功能进行分析和转基因验证,为最终阐明非编码RNAs参与调控乙烯信号途径的机理奠定理论基础。
英文摘要
Tomato is a model system for study fruit ripening and ethylene, and tomato fruit ripening is a highly harmonious coordination genetic regulation process. Ethylene is the initiation factor of fruit ripening and the ethylene pathway is regulated by many factors. CircRNAs and miRNAs are newly discovered post-transcriptional regulators which play important regulation roles in fruit ripening and plant hormone pathway and all kinds of physiological and biochemical processes. In order to explore the coordinated regulations of circRNAs and miRNAs on ethylene pathway in tomato, circRNAs and transcriptome and miRNAs are chosen for deep sequencing, bioinformatics and molecular biology methods are combined to analysis the targets and the coordinated regulations of circRNAs, mRNA and miRNAs. Identify the circRNAs involved in ethylene pathway and analysis and verify the coordinated regulation functions of circRNAs and miRNAs in ethylene biosynthesis and signal transduction, all of which would lay a theoretical foundation for illuminating the mechanisms of the participation of non-coding RNAs in ethylene signal pathway.
番茄是研究果实成熟衰老的模式材料,其成熟衰老过程是一个高度协调的遗传调控过程,乙烯是果实成熟衰老的启动因子且乙烯的信号途径是受很多转录因子调控,MiRNA具有通过直接的碱基互补配对结合靶向mRNA的非编码区,进而影响其翻译的功能。circRNA分子富含miRNA结合位点,在细胞中起到miRNA海绵 (miRNA sponge) 的作用,进而解除miRNA对其靶基因的抑制作用,升高靶基因的表达水平, 这一作用机制被称为竞争性内源RNA(ceRNA)机制。本项目以绿熟期、红熟期和乙烯信号途径突变体Gr的番茄果实为材料,采用深度测技术、生物信息学和分子生物学相结合的方法,在绿熟期和红熟期比较组中,共发现了65个差异表达的circRNAs和100个差异表达的miRNAs,在红熟期和Gr突变体的比较组中,发现了33个差异表达的circRNAs和34个差异表达的miRNAs。并对靶基因进行了预测和功能分析,3个差异表达的circRNAs的靶基因涉及乙烯的生物合成(ACO)和色素合成途径(ZISO);27个差异表达的miRNAs的靶基因涉及乙烯的生物合成(ACS,ACO)和信号转导途径(ERF,MADS-box,EIN3等),研究建立了番茄果实成熟过程中的ceRNAs调控网络。通过构建circRNAs过表达载体,进行circRNAs的遗传转化与分子鉴定,成功培育circRNAs过表达转基因株系,验证了circRNAs调控乙烯途径的靶基因,为进一步明确非编码RNA参与番茄乙烯途径的机理研究提供理论依据。
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Comparative Analysis of DNA Methylation Reveals Specific Regulations on Ethylene Pathway in Tomato Fruit.
DNA 甲基化的比较分析揭示了番茄果实中乙烯途径的具体调控
DOI:10.3390/genes9050266
发表时间:2018-05-21
期刊:Genes
影响因子:3.5
作者:Zuo J;Wang Y;Zhu B;Luo Y;Wang Q;Gao L
通讯作者:Gao L
Regulations of m6A methylation on tomato fruit chilling injury
m6A甲基化对番茄果实冷害的调控
DOI:10.1016/j.hpj.2021.05.005
发表时间:2021-08-25
期刊:HORTICULTURAL PLANT JOURNAL
影响因子:5.7
作者:Bai, Chunmei;Fang, Minghuan;Zuo, Jinhua
通讯作者:Zuo, Jinhua
DOI:10.3389/fnut.2021.769715
发表时间:2021
期刊:Frontiers in nutrition
影响因子:5
作者:Bai C;Zheng Y;Watkins CB;Fu A;Ma L;Gao H;Yuan S;Zheng S;Gao L;Wang Q;Meng D;Zuo J
通讯作者:Zuo J
Transcriptomics and metabolomics analyses provide insights into postharvest ripening and senescence of tomato fruit at different storage temperatures
转录组学和代谢组学分析提供了对不同储存温度下番茄果实采后成熟和衰老的见解
DOI:--
发表时间:--
期刊:Horticultural Plant Journal
影响因子:5.7
作者:Chunmei Bai;Caie Wu;Lili Ma;Anzhen Fu;Jiawei Han;Changbao Li;Shuzhi Yuan;Shufang Zheng;Lipu Gao;Xinhua Zhang;Qing Wang;Demei Meng;Jinhua Zuo
通讯作者:Jinhua Zuo
Noncoding RNAs: functional regulatory factors in tomato fruit ripening
非编码RNA:番茄果实成熟的功能调控因子
DOI:10.1007/s00122-020-03582-4
发表时间:2020-03
期刊:Theoretical and Applied Genetics
影响因子:5.4
作者:Ma Lili;Mu Jianlou;Donald Grierson;Wang Yunxiang;Gao Lipu;Zhao Xiaoyan;Zhu Benzhong;Luo Yunbo;Shi Kai;Wang Qing;Zuo Jinhua
通讯作者:Zuo Jinhua
DNA甲基化和ncRNAs协同调控番茄果实中乙烯信号途径的机理研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2020
- 负责人:左进华
- 依托单位:
番茄乙烯信号转录因子LeERF1相关small RNAs的分离及其调控机理研究
- 批准号:31401536
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:26.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:左进华
- 依托单位:
国内基金
海外基金
