文献出处及研究目的

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研究目的
通过对玉米穗进行small RNA和降解组测序，研究miRNA参与玉米穗发育的机制，找出相关的生物通路。
 

实验设计

玉米（B73株系），耳穗发育的四个时期：

小RNA测序：各时期样本混合后建库测序，测序量约为10Mreads数。
miRNA芯片：四个时期样本分别进行芯片处理；
降解组测序：四个时期样本分别进行降解组
研究内容

重要结果

一.四个时期混合样本的小RNA测序结果
1）测序结果的过滤，统计
2）clean reads比对到基因组和数据库，得到总小RNA分类注释；（74.85%的reads能perfect match到基因组上）
3）新miRNA的预测结果。

二.miRNA芯片分析
使用miRNA芯片，对四个时期的玉米穗样本进行分析。
芯片（包含4种植物中1187个已知miRNA，以及本文发现的玉米中26个新miRNA）。
已知98个miRNA全部被找出，而对26个新miRNA中只发现了20个。
此步分析证明小RNA测序寻找miRNA的效率和精度均优于小RNA芯片。（与探针结合效率低，或表达量低的miRNA难以被芯片检出）
随机选取了12个miRNA进行了qPCR验证。

三、降解组测序分析
只能扩增含有5’磷酸以及polyA的序列；
通过Mmel酶切并扩增，得到包含剪切位点的5’端序列；
根据5’端与上游序列与miRNA的配对关系，确定miRNA-靶基因。

通过降解组测序得到

四.差异表达的miRNA的靶基因功能富集分析
对11个miRNA家族中62个差异miRNA的靶基因进行GO富集分析。
基因在转录调控，DNA结合，激素刺激应答，核酸代谢过程，基因鸟大，细胞内大分子合成，细胞内蛋化合物代谢等调控功能与生物过程上富集。
干物质积累（淀粉、糖类）是耳穗发育中的重要事件，我们发现随发育的进行，越来越多的差异miRNA的靶基因参与代谢通路，说明差异miRNA可能参与了干物质积累的过程。

结果汇总
1.共找到98个已知miRNA，确定26个新miRNA；
2.鉴定出18个差异表达的miRNA家族，共62个miRNA，对应72个靶基因；
3.玉米穗发育过程中主要积累淀粉和糖类等干物质，多数差异miRNA通过调控靶基因的表达进而调控这些物质的合成，最终控制玉米穗的发育。