番茄果实成熟相关small RNAs的全基因组分析与功能鉴定

Tomato is a model system for study the postharvest physiology of fruit and vegetables and tomato fruit ripening is a highly harmonious coordination genetic regulation process.Small RNAs is a newly emerged short RNAs whose functions are various involved in plant development,ripening and senescence and almost every physiology and biochemistry process. In order to explore the regulations of small RNAs on tomato fruit ripening process, short RNAs examples belong to different fruit ripening stages are chose for deep sequencing.Bioinformatics and molecular biology methods are combined to identify the miRNAs and endogenous siRNAs in a whole genome. The expression profiles, target prediction and validation and transgenic analysis of small RNAs would be processd in order to make sure the existence and function characteristics of small RNAs on tomato fruit ripening process,All of which would be a foundation for the study of the molecular network of the small RNAs post transcriptional regulations on fruit and vegetable ripening.

番茄是研究果蔬采后生理的模式材料，其成熟衰老过程是一个高度协调的遗传调控过程。small RNAs是一种新发现的小RNAs 分子，其功能多种多样，涉及到植物生长发育与成熟衰老等几乎所有的生理生化过程。为了全面了解small RNAs分子对果实成熟过程的调控，我们对番茄果实不同成熟时期的small RNAs分子进行深度测序，采用生物信息学和分子生物学相结合的方法，在全基因组的基础上全面发掘出番茄中的small RNAs，包括miRNAs和内源的siRNAs,通过对这些small RNAs的表达差异﹑靶基因预测和验证及转基因功能分析，明确small RNAs在番茄果实成熟过程中的存在形式与作用特点，为最终阐明small RNAs 调控番茄果实成熟相关基因转录后表达的分子网络奠定基础。

small RNAs作为一种新发现的转录后调控因子，在许多植物的生理生化过程中起着重要的调控作用。番茄作为研究果实成熟的模式材料，其成熟过程是一个高度协调的遗传调控过程。本研究利用深度测序技术，采用生物信息学和分子生物学实验相结合的方法，在全基因组上分离鉴定出了番茄中的39个家族已知的miRNAs，5个家族新的miRNAs，82个潜在的phased small RNAs，21个cis-nat-siRNAs和2个TAS3家族的成员。通过对这些small RNAs进行了表达差异﹑靶基因预测和验证及转基因功能分析，发现miR172和miR394影响果实的成熟，并且通过ChIP和EMSA实验证实RIN蛋白能特异性结合MIR172a启动子区的顺式元件。此外，研究发现miR396和miR171影响番茄果实的大小。本项目明确了small RNAs在番茄果实成熟过程中的存在形式与作用特点，为阐明small RNAs调控番茄果实成熟相关基因转录后表达的分子网络提供了一定的理论基础。