[发明专利]来源于棉花的miRNA-GramiRn22及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种来源于棉花的miRNA-GramiRn22及其应用。

背景技术

miRNA(microRNA，微小RNA)是一类长度约为20-24nt的内源单链非编码小分子RNA，在生物体中广泛存在。近年来大量研究表明，miRNA能够调控生物体中许多基因的表达，在调节生长发育、细胞增殖、凋亡、抵御环境胁迫等诸多方面发挥重要作用。植物miRNA主要通过切割靶基因mRNA，或抑制靶mRNA翻译，来调控植物个体生长发育并影响其生理过程，是一种新的基因调控模式，具有重要的研究意义。

棉花是世界最重要的经济作物之一，同时棉花纤维也是研究单细胞伸长的良好模型。与拟南芥、水稻等模式生物相比，目前已经发现的棉花miRNA数量可谓寥寥无几，因此通过高通量测序技术，有望挖掘出更多的棉花miRNA，这对于全面了解棉花乃至整个植物miRNA的形成过程、结构特点和功能机制具有现实意义。另外，棉花中miRNA可能在诸多生理过程(如纤维的起始与伸长等)发挥重要功能，但棉花中关于miRNA的生物学功能研究甚少，因此，通过关注特定发育时期、特定组织中的miRNA，有望阐明棉花miRNA参与的生理过程，以及在该过程中具体发挥的作用。

我国是世界上主要的棉花生产和消费国，棉花对于我国具有举足轻重的地位。国内外除了利用常规育种手段之外，逐步运用基因工程技术对棉花品质(产量、抗虫等)进行遗传改良已经成为了一种趋势。由于miRNA对植物有广泛的调控作用，很可能成为植物遗传改良的重点研究基因之一，因此迫切需要通过大规模测序方法充分挖掘和开发属于本国知识产权的新的miRNA基因，从而为后期定向改良和培育优质性状的棉花品种奠定基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种来源于棉花的miRNA-GramiRn22及其应用。

本发明保护的miRNA-GramiRn22的序列如下(5’→3’)：

UAUGAAACUGUGAUUCCACGUCAU(序列表的序列1)。

本发明保护的miRNA-GramiRn22前体(pre-GramiRn22)序列如下(5’→3’)：

AAUGGACUUGUAUGAAACUGUGAUUCCACGUCAUUUUUAUCCCUUUCCUUUAGGAGAAUGACAAAUCAGAUUUUUCCTACU-78nt-AGGAACAACGUGGAAUCACAAUUUCAUACAAUCCUUU。(序列表的序列2)。

本发明还保护序列表的序列1所示RNA和/或序列表的序列2所示RNA在抑制mRNA前体剪接因子(TC255234)表达中的应用；所述mRNA前体剪接因子如序列表的序列3所示.所述mRNA前体剪接因子基因具体可如序列表的序列4所示或序列表的序列4自5’末端第12至590位核苷酸所示。

本发明还保护序列表的序列1所示RNA和/或序列表的序列2所示RNA在促进mRNA前体剪接因子基因(TC255234)的mRNA降解中的应用；所述mRNA前体剪接因子如序列表的序列3所示.所述mRNA前体剪接因子基因具体可如序列表的序列4所示或序列表的序列4自5’末端第12至590位核苷酸所示。

Solexa克服了常规miRNA克隆技术的缺点，具有灵敏度高的优点，能够检测出最少一个小RNA分子，并且准确性高，检出的小RNA分子碱基错误率极低。同时该技术还具有高通量、大规模的特点，两个文库的测序量高达500万条小RNA序列以上。基于这种最新的测序手段，将有望识别棉花中特定发育时期特定组织特异表达的新miRNA。

本发明采用国际上先进的Solexa高通量测序技术结合生物信息学分析、Northern杂交、5’RACE等多种生物学手段，首次从基因组水平鉴定到miRNA-GramiRn22，并且证实GramiRn22的靶基因为mRNA前体剪接因子基因，参与了棉花纤维起始及胚珠发育的调控。这都将为棉花的品质育种(如提高棉纤维产量)提供宝贵的基因资源，带来一定的研究价值和社会效益，并最终用于实际生产。本发明提供的miRNA广泛参与了棉花多种生命活动的调节，具有重要的生物学意义和潜在应用价值。

附图说明

图1为小RNA测序数据中分离和鉴定新miRNA的流程图。

图2为miRNA-GramiRn22的前体二级结构图；黑线部分指示成熟miRNA所在的位置。

图3为Northern杂交检测开花前3天至开花后3天野生型及突变体棉花胚珠中miRNA-GramiRn22的表达。