基于高通量测序筛选分枝(瓜)列当甜瓜寄生体系中的转移miRNA
作者:孙畅; 姚兆群; 曹小蕾; 卞鹏轩; 刘倩倩; 赵思峰
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吸器是瓜列当从甜瓜维管束获取营养的通道。同时,吸器也是瓜列当用西瓜交换SRN、病毒、糖、蛋白质和其他物质的地方。然而,目前尚不清楚miRNA是否可以通过吸器在列当和宿主之间转移。本研究以列当-甜瓜的分支(瓜)寄生系统为研究对象。选择在列当甜瓜寄生的甜瓜根、寄生在甜瓜寄生部位的甜瓜排当和寄生点上方的2~3根cm列茎作为处理,并以未在列当接种的甜瓜根作为对照。对四个样本进行采样和sRNA测序,结果总共有56832594个clean reads样本,鉴定出216个miRNA物种,包括69个已知的保护miRNA和147个新miRNA。被甜瓜寄生后,35个miRNA在甜瓜中差异表达,其中17个miRNA表达显著下调,主要参与宿主防御相关的信号转导。18miRNA显著上调表达,主要参与DCL酶的合成,并诱导防御相关基因的表达。GO分析表明,这些差异表达的miRNA主要涉及分子功能项目,共有5类。夏洛克·KEGG的分析表明,他们主要参与16种不同的途径。实时荧光定量PCR证实了13个差异表达miRNA的表达趋势,该趋势与sRNA测序结果一致,表明sRNA测序结果可信。此外,对三种已知的甜瓜进行了筛选,并确定它们将从miRNA转移到瓜列当,它们主要参与miRNA的生物合成、RNA的运输和活性氧物种的去除。三个新的甜瓜从miRNA转移到了甜瓜上,它们的功能主要涉及Simaqian合成、胞吞作用和信号转导,表明miRNA在瓜列当寄生宿主中存在双向转移。本研究结果为揭示甜瓜列当与甜瓜相互作用的分子机理提供了理论依据,也为甜瓜列当的防治提供了新的思路。