利用ssRNA-seq技术开展水稻转录组的功能研究

水稻是世界上最主要的粮食作物之一，也是重要的单子叶模式植物。水稻基因组测序完成后，其中一个重要的研究任务就是开展水稻全基因组的转录组分析。而不论是大规模cDNA克隆技术（表达序列标签EST和全长cDNA），还是芯片技术都尚未能全面阐述水稻转录组的复杂结构与功能。本研究将利用新一代测序技术（strand-specific RNA-seq,ssRNA-seq）对粳稻日本晴7-9个不同组织的微量mRNA进行高通量测序，充分利用新技术的特点开展水稻转录组的基因剪切位点及选择性剪切模式、反义RNA、非编码转录活性区域以及不同组织基因表达差异的比较研究，并且构建相应的水稻转录组公共数据库。该研究的优势在于能充分利用成熟的高通量测序技术平台和生物信息学组高通量测序数据分析的经验,低成本、快速但更全面和准确的分析水稻转录组的结构与功能。

水稻是世界上最主要的粮食作物之一，也是重要的单子叶模式植物。水稻基因组测序完成后，其中一个重要的研究任务就是开展水稻全基因组的转录组分析。而不论是大规模cDNA克隆技术（表达序列标签EST和全长cDNA），还是芯片技术都尚未能全面阐述水稻转录组的复杂结构与功能。天然反义RNA（cis-NATs），是指在自然情况下生物体内产生的与各种有功能的正义RNA互补的转录产物。在真核生物中，cis-NATs具有重要的转录与转录后调节作用，通过产生内源小干扰RNA，能抑制互补mRNA的翻译和表达，维持特定基因表达量的稳定。开展cis-NATs的研究工作是水稻转录组研究的一个重要组成部分。本研究利用新一代测序技术（strand-specific RNA-seq，ssRNA-seq）对粳稻日本晴2周苗材料在4种不同处理条件下的微量mRNA进行高通量测序，充分利用新技术的特点开展水稻转录组天然反义RNA的鉴定和分析。通过组装获得4,873个新的转录活性区域，同时，结合高通量测序的小分子RNA的信息，在全基因组范围内鉴定了3,819对潜在的cis-NATs，其中503对cis-NATs的表达变化与不同的胁迫条件显著相关。这对于进一步了解cis-NATs与小分子RNA、cis-NATs与长非编码RNA之间的相互作用与转录调控机制具有重要的参考意义。