植物异源嫁接中转移mRNA序列与功能分析

尹鹏;刘晓;蓝宝良;崔玉;徐吉臣

北京林业大学林木育种与生态修复国家工程研究中心

摘  要：

[目的]本研究拟对异源嫁接植物中的转移mRNA进行分析,探讨序列及功能特征对mRNA转移的影响,揭示mRNA转移的原理,为嫁接的定向调控提供理论依据.[方法]基于已报道的嫁接转录组数据,利用TBtools软件计算转移mRNA的编码区长度、GC含量,通过EXCEL软件分析比较二者与mRNA转移的关系,通过BLASTP同源性分析鉴定各嫁接体中的共转移mRNA,利用GO与KEGG数据库对共转移mRNA进行功能注释及代谢通路分析.[结果](1)统计分析显示,茎向(由砧木到接穗)和根向(由接穗到砧木)转移mRNA长度的均值分别为1573?bp和1547?bp;随着mRNA长度的增加,mRNA转移率逐渐增加;根向的mRNA转移率显著大于茎向,且随着mRNA长度增大,根向的mRNA转移率增加的趋势更为明显.(2)转移mRNA的平均GC含量介于44%?~?47%之间;随GC含量增加,mRNA转移率先快速提高,后缓慢降低.GC含量在52%?~?54%时,茎向的mRNA转移率最高(3.66%),在46%?~?48%时,根向的mRNA转移率最高(4.71%).(3)统计13个嫁接体的共转移mRNA发现,分别有1032和1727个mRNA在至少2个嫁接组合中进行了茎向和根向的长距离转移,主要参与了碳代谢、氨基酸合成、信号转导等过程.其中5个和2个mRNA在7个嫁接组合中分别进行了茎向和根向的长距离转移,主要参与了激素转运及基础代谢等过程.[结论]异源嫁接植物中的mRNA转移与mRNA长度、GC含量等密切相关,也与基因功能及作用位置相关.异源植物间的mRNA差异和交流,赋予了嫁接植物新的表型.

关键词：转移mRNA;嫁接;mRNA长度;GC含量;mRNA功能