一种泡桐丛枝病相关基因网络分析方法技术

本发明专利技术公开了一种泡桐丛枝病相关基因网络分析方法，属于分子生物学领域；本发明专利技术通过建立泡桐丛枝病发生模拟系统、取样全转录组测序、构建文库、对miRNA、mRNA、lncRNA、circRNA进行生物信息学分析，筛选出筛选泡桐丛枝病相关调控RNA及ceRNA网络，为泡桐丛枝病的防治提供有力依据。有力依据。有力依据。

【技术实现步骤摘要】
一种泡桐丛枝病相关基因网络分析方法


[0001]本专利技术属于分子生物学
，具体涉及一种泡桐丛枝病相关基因网络分析方法。

技术介绍

[0002]泡桐，树皮灰色、灰褐色或灰黑色，幼时平滑，老时纵裂；假二杈分枝，单叶，对生，叶大，卵形，全缘或有浅裂，具长柄，柄上有绒毛；喜光，较耐阴，喜温暖气候，耐寒性不强；其生长速度快，耐瘠薄，材性优良，在防风固沙、保障粮食安全和木材供应等方面起着重要的作用。
[0003]在生产中，由植原体引起的泡桐丛枝病是制约泡桐产业发展的重要因素，由于泡桐丛枝植原体不能体外培养，严重限制了泡桐丛枝病发病机理的阐明。泡桐丛枝病的发生、发展是一个非常复杂的过程，目前泡桐丛枝病发病机理仍未阐明，丛枝病的防治的有效方法仍未建立，因此，还需要开辟新的途径进行研究。
[0004]因此，如何提供一种泡桐丛枝病的分析方法，为泡桐丛枝病的防治提供依据是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术公开了一种泡桐丛枝病相关基因网络分析方法，可用于实现相关编码RNA和非编码RNA的联合分析、ceRNA等，从而快速全面准确地获得与特泡桐丛枝病相关的RNA数据信息，进而将调控机制研究延伸到“网、多层面”结合的立体模式，有助于泡桐丛枝病的防治研究。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种泡桐丛枝病相关基因网络分析方法，包括下述步骤：
[0008](1)建立泡桐丛枝病发生模拟系统
[0009]利用不同浓度的甲基磺酸甲酯MMS和/或利福平Rif处理泡桐丛枝病苗，模拟泡桐丛枝病恢复和发病的过程，确定测序取样时间点；
[0010](2)全转录组测序及文库构建
[0011]提取泡桐总RNA，进行总RNA样品检测，构建全转录组文库；
[0012]所述全转录组文库包括小RNA文库和去除核糖体RNA的链特异性文库；
[0013]所述小RNA文库用于获得miRNA序列信息；
[0014]所述去除核糖体RNA的链特异性文库用于获得mRNA、lncRNA和circRNA的序列信息；
[0015](3)生物信息学分析
[0016]分别对miRNA、mRNA、lncRNA和circRNA数据进行数据分析，以及ceRNA分析，筛选泡桐丛枝病相关调控RNA及ceRNA网络。
[0017]MMS和/或Rif处理可有效模拟泡桐丛枝病恢复和发病的过程，进而为调控RNA的筛
选提供有利条件，保证miRNA、mRNA、lncRNA和circRNA分析以及ceRNA分析的可靠性。
[0018]优选地，步骤(1)中，
[0019]60mg
·
L
‑1MMS或100mg
·
L
‑1Rif处理白花泡桐病苗，用于使病苗恢复健康；
[0020]20mg
·
L
‑1MMS或30mg
·
L
‑1Rif处理白花泡桐病苗，用于使病苗恢复健康，但此时，相当于无症状感染者，将恢复健康的病苗继代后，感病状态又出现。
[0021]优选地，步骤(1)中，
[0022]60mg
·
L
‑1MMS或100mg
·
L
‑1Rif处理白花泡桐病苗后，取样时间为处理后5
‑
20d多时间点取样；
[0023]20mg
·
L
‑1MMS或30mg
·
L
‑1Rif处理白花泡桐病苗后，取样时间为处理后10
‑
30d至少两次取样，继代后20
‑
40d至少两次取样。
[0024]优选地，步骤(2)中，
[0025]小RNA文库测序策略为50SE；
[0026]去除核糖体RNA的链特异性文库测序策略为150PE。
[0027]优选地，步骤(3)中，
[0028]数据分析包括基本分析、miRNA、mRNA、lncRNA、circRNA的表达水平分析、差异表达分析、GO富集分析、KEGG富集分析和ceRNA分析。
[0029]优选地，步骤(3)中，
[0030]筛选泡桐丛枝病相关调控RNA时，包括如下步骤：
[0031]1)筛选出泡桐丛枝病恢复过程表达量升高或下降的RNA，以及泡桐丛枝病发病过程表达量下降或升高的RNA，
[0032]2)比较获得泡桐丛枝病恢复过程与桐丛枝病发病过程表达量变化趋势相反的RNA；
[0033]3)对于同种处理试剂的不同剂量组，筛选出共同确定的RNA。
[0034]优选地，步骤(3)中，
[0035]对于不同处理试剂组，分别按照1)
‑
3)筛选出调控RNA，再比较筛选出不同处理试剂组共同确定的RNA。
[0036]优选地，步骤(3)中，
[0037]筛选出的泡桐丛枝病相关miRNA包括：pf
‑
mir122、pf
‑
miR156f
‑
5p、pf
‑
miR159a
‑
3p、pf
‑
miR169f；
[0038]筛选出的泡桐丛枝病相关mRNA包括：多聚半乳糖醛酸酶、cullin 1、泛素结合酶E2、squamosa启动子结合蛋白3、squamosa启动子结合蛋白6、脱落酸受体Pyr1、肌醇加氧酶、葡糖醛酸激酶、延伸因子1
‑
α、MADS box蛋白、9
‑
顺式
‑
环氧类胡萝卜素双加氧酶、泛素化结构域蛋白DSK2a、质体移动受损蛋白2、蓝光下的叶绿体运动蛋白1、泛素化受体Rad23c、叶绿体积累响应所需的J结构域蛋白、BRANCHED1
‑
like相关mRNA；
[0039]筛选出的泡桐丛枝病相关lncRNA包括：MSTRG.18394.1、MSTRG.22708.1、MSTRG.29927.1、MSTRG.33514.1；
[0040]筛选出的泡桐丛枝病相关circRNA包括：circRNA7714、circRNA315、circRNA6856、circRNA466、circRNA2705、circRNA6438。
[0041]优选地，步骤(3)中，
[0042]分析得到的泡桐丛枝病相关ceRNA包括circRNA7714
‑
miR156f
‑
5p
‑
SPL3/6。
[0043]综上所述，本专利技术通过建立泡桐丛枝病发生模拟系统、取样全转录组测序、构建文库、对miRNA、mRNA、lncRNA、circRNA进行生物信息学分析，筛选出筛选泡桐丛枝病相关调控RNA及ceRNA网络，为泡桐丛枝病的防治提供有力依据。
附图说明
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泡桐丛枝病相关基因网络分析方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)建立泡桐丛枝病发生模拟系统利用不同浓度的甲基磺酸甲酯MMS和/或利福平Rif处理泡桐丛枝病苗，模拟泡桐丛枝病恢复和发病的过程，确定测序取样时间点；(2)全转录组测序及文库构建提取泡桐总RNA，进行总RNA样品检测，构建全转录组文库；所述全转录组文库包括小RNA文库和去除核糖体RNA的链特异性文库；所述小RNA文库用于获得miRNA序列信息；所述去除核糖体RNA的链特异性文库用于获得mRNA、lncRNA和circRNA的序列信息；(3)生物信息学分析分别对miRNA、mRNA、lncRNA和circRNA数据进行数据分析，以及ceRNA分析，筛选泡桐丛枝病相关调控RNA及ceRNA网络。2.根据权利要求1所述的一种泡桐丛枝病相关基因网络分析方法，其特征在于，步骤(1)中，60mg
·
L
‑1MMS或100mg
·
L
‑1Rif处理白花泡桐病苗，用于使病苗恢复健康；20mg
·
L
‑1MMS或30mg
·
L
‑1Rif处理白花泡桐病苗，用于使病苗恢复健康，但此时，相当于无症状感染者，将恢复健康的病苗继代后，感病状态又出现。3.根据权利要求2所述的一种泡桐丛枝病相关基因网络分析方法，其特征在于，步骤(1)中，60mg
·
L
‑1MMS或100mg
·
L
‑1Rif处理白花泡桐病苗后，取样时间为处理后5
‑
20d多时间点取样；20mg
·
L
‑1MMS或30mg
·
L
‑1Rif处理白花泡桐病苗后，取样时间为处理后10
‑
30d至少两次取样，继代后20
‑
40d至少两次取样。4.根据权利要求1所述的一种泡桐丛枝病相关基因网络分析方法，其特征在于，步骤(2)中，小RNA文库测序策略为50SE；去除核糖体RNA的链特异性文库测序策略为150PE。5.根据权利要求1所述的一种泡桐丛枝病相关基因网络分析方法，其特征在于，步骤(3)中，数据分析包括基本分析、miRNA、mRNA、lncRNA、circRNA的表达水平分析、差异表达分析、GO富集分析、KEGG富集分析和ceRNA分析。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟晓巧，范国强，王哲，赵振利，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：