位置:
学术进展2022年3月，王英典教授课题组在Journal of Plant Physiology （IF：3.549）上发表题为“Transcriptomic identification of long noncoding RNAs and their hormone-associated nearby coding genes involved in the differential development of caryopses localized on different branches in rice”的研究性文章。抗性基因资源与分子发育北京市重点实验室博士生王晗梦（已毕业）为第一作者，王英典教授和韩生成教授为共同通讯作者。
水稻颖果发育是种子形成的重要基础，与水稻产量和品质密切相关。已有研究证实，水稻初级与次级枝梗上所着生的颖果（异位别颖果）充实性存在着显著差异。与初次颖果相比，次级颖果开花时期晚，发育状态迟缓，灌浆速率较差，成熟时籽粒大小和粒重较低。因此，探索水稻异位别颖果差异性发育具有极其重要的科学意义及应用价值。前人研究表明，长链非编码RNAs（lncRNAs）对水稻颖果发育及籽粒形成中发挥着重要的调控作用。然而，lncRNA参与异位别颖果发育差异的调控机理仍不清楚。本研究通过高通量测序技术对水稻开花后四个发育阶段的初级颖果和次级颖果（开花后第0，5，12，20天）进行转录组分析，共鉴定到2273条lncRNAs。对这些lncRNAs在染色体上的位置进行鉴定，发现这些lncRNAs分布广泛，但多数位于染色体的基因间区。对这些lncRNAs按照四个不同发育阶段进行表达聚类分析发现，初级颖果和次级颖果中表达的lncRNAs分成了两类：一类包括了初级颖果开花后第0天和第5天、次级颖果开花后第0天、第5天和第12天；另一类包括了初级颖果开花后第12天和第20天和次级颖果开花后第20天。这些结果暗示，水稻初次级颖果中lncRNA表达依赖于其不同发育阶段，而与初次级的位置无关，这些结论与编码基因在初次级颖果间表达模式一致。为了系统分析水稻颖果发育过程中相关基因的变化趋势，利用MEV软件进行K-means聚类分析，鉴定到365个在次级颖果中延迟表达的lncRNAs。对次级颖果中延迟表达的lncRNAs及其邻近编码基因（lncRNA上下游100 kb之内）进行分析，共发现631组lncRNA-mRNA对，包括258个lncRNAs和571个邻近的编码基因，其中一些lncRNA-mRNA参与激素调控的颖果发育。这些结果暗示，次级颖果中延迟表达的lncRNAs可能通过调控邻近编码基因表达参与调节异位别颖果发育差异，为后续解析初级颖果与次级颖果发育差异lncRNA调控机制奠定基础。
本研究受国家973项目（2013CB126902）和国家自然科学基金（30570148 and 31370307）共同资助。
附件下载：