摘要
苎麻是我国南方重要的经济作物之一，它富含天然纤维和其他物质。纤维质量决定了其纺织工业价值，研究纤维发育对培育高纤维苎麻品种有重要意义，本研究以中苎1号为研究材料，采用转录组测序技术，对苎麻茎皮组织长链非编码RNA(lncRNA)测序，鉴定出了可能与苎麻纤维发育相关的mRNA与lncRNAs，并利用了生物信息学对其进行功能注释及靶向方式预测，在此基础上对lncRNA与其靶基因相互作用及生物学功能进行鉴定。本研究将鉴定苎麻中lncRNA并分析其与调控苎麻纤维发育的关系，为苎麻韧皮纤维的形成提供了重要的理论依据。取得进展如下: (1)以中苎1号的茎皮顶部(The barks sample collected from the top，TPS)和茎皮中部(The barks sample collected from the middle，MPS)为材料，构建文库进行转录组测序，共鉴定了4316个lncRNA，差异表达分析发现发现1287个长链非编码RNA(lncRNAs)。在4520个蛋白编码基因(Protein Coding Gene，PCT)中，有75个被鉴定为拟南芥次生细胞壁(Secondary Cell Walls，SCW)生物合成基因的同源基因。在这75个被鉴定为SCW生物合成同源基因的基因中，预测有6个mRNA被10个lncRNAs靶向，生物信息学预测这6个靶基因与拟南芥纤维发育相关基因MYB、NAC、IRX15L、LBD、BLH1同源，推测他们与纤维发育相关，10个lncRNA主要通过靶向调控靶基因行使作用，推测他们与苎麻纤维发育存在联系。 (2)以中苎1号韧皮纤维cDNA为模板，利用PCR技术克隆候选基因LTCONS_00034183与其靶基因whole_GLEAN_10025325，通过构建其过表达载体，花絮侵染法侵染拟南芥获得转基因植株，并对whole_GLEAN_10025325转基因植株进行切片观察，发现该基因在拟南芥中超表达与同时期野生型拟南芥相比木质部纤维细胞含量变少，韧皮纤维明显增多。 (3)对LTCONS_00034183与其靶基因whole_GLEAN_10025325的共转化转基因拟南芥植株茎进行切片观察发现，该植株与同时期whole_GLEAN_10025325转基因拟南芥相比木质部纤维细胞含量减少，纤维含量减少，LTCONS_00034183对靶基因whole_GLEAN_10025325可能通过下调作用影响着纤维发育。 本研究为苎麻lncRNA与靶基因对纤维发育的生物功能奠定基础，对于拓宽和丰富植物lncRNA功能和作用机制的认识，全面揭示苎麻纤维发育的分子机制具有重要意义，同时也为苎麻高品质纤维育种提供了有效的候选基因。
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