文獻出處及研究目的

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研究目的
通過對玉米穗進行small RNA和降解組測序，研究miRNA參與玉米穗發育的機制，找出相關的生物通路。
 

實驗設計

玉米（B73株系），耳穗發育的四個時期：

小RNA測序：各時期樣本混合后建庫測序，測序量約為10Mreads數。
miRNA芯片：四個時期樣本分別進行芯片處理；
降解組測序：四個時期樣本分別進行降解組
研究內容

重要結果

一.四個時期混合樣本的小RNA測序結果
1）測序結果的過濾，統計
2）clean reads比對到基因組和數據庫，得到總小RNA分類注釋；（74.85%的reads能perfect match到基因組上）
3）新miRNA的預測結果。

二.miRNA芯片分析
使用miRNA芯片，對四個時期的玉米穗樣本進行分析。
芯片（包含4種植物中1187個已知miRNA，以及本文發現的玉米中26個新miRNA）。
已知98個miRNA全部被找出，而對26個新miRNA中只發現了20個。
此步分析證明小RNA測序尋找miRNA的效率和精度均優于小RNA芯片。（與探針結合效率低，或表達量低的miRNA難以被芯片檢出）
隨機選取了12個miRNA進行了qPCR驗證。

三、降解組測序分析
只能擴增含有5’磷酸以及polyA的序列；
通過Mmel酶切并擴增，得到包含剪切位點的5’端序列；
根據5’端與上游序列與miRNA的配對關系，確定miRNA-靶基因。

通過降解組測序得到

四.差異表達的miRNA的靶基因功能富集分析
對11個miRNA家族中62個差異miRNA的靶基因進行GO富集分析。
基因在轉錄調控，DNA結合，激素刺激應答，核酸代謝過程，基因鳥大，細胞內大分子合成，細胞內蛋化合物代謝等調控功能與生物過程上富集。
干物質積累（淀粉、糖類）是耳穗發育中的重要事件，我們發現隨發育的進行，越來越多的差異miRNA的靶基因參與代謝通路，說明差異miRNA可能參與了干物質積累的過程。

結果匯總
1.共找到98個已知miRNA，確定26個新miRNA；
2.鑒定出18個差異表達的miRNA家族，共62個miRNA，對應72個靶基因；
3.玉米穗發育過程中主要積累淀粉和糖類等干物質，多數差異miRNA通過調控靶基因的表達進而調控這些物質的合成，最終控制玉米穗的發育。