蜜蜂球囊菌菌丝和孢子中环状RNA的鉴定及比较分析

摘要：

[目的]本研究旨在明确蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,简称球囊菌)菌丝和孢子中环状RNA(circular RNA,circRNA)的数量、种类和表达谱差异,并探讨共有circRNA、特有circRNA和差异表达circRNA (differentially expressed circRNA,DEcircRNA)在菌丝与孢子中的潜在作用.[方法]基于前期获得的球囊菌菌丝(AaM)和孢子(AaS)的高质量RNA-seq数据,利用find circ软件预测circRNA.通过Venn分析筛选AaM和AaS的共有circRNA和特有circRNA.根据P≤0.05且|log2 fold change|≥1的标准筛选AaM vs.AaS比较组的DEcircRNA.通过比对GO和KEGG数据库对circRNA的来源基因进行功能和通路注释.利用TargetFinder软件预测circRNA靶向结合的miRNA及miRNA靶向结合的mRNA.采用Cytoscape软件对竞争性内源RNA (competing endogenous RNA,ceRNA)调控网络进行可视化.通过RT-qPCR对DEcircRNA进行验证.[结果]AaM和AaS中分别含有13210156和19011000条短序列读段(anchors reads),其中分别有6124922和11392886条能够比对上球囊菌参考基因组.在AaM和AaS中分别鉴定到1868个和2225个circRNA,二者共有的circRNA为1098个,AaM的特有circRNA为770个,AaS的特有circRNA为1127个.AaM和AaS的circRNA长度主要介于1000-2000 nt,基因间区circRNA为主要环化类型.AaM vs.AaS比较组包含456个上调circRNA和97个下调circRNA.共有circRNA的来源基因可注释到29个功能条目和14类通路;AaM的特有circRNA的来源基因可注释到31个功能和17类通路;AaS的特有circRNA的来源基因可注释到34个功能条目和16类通路;DEcircRNA的来源基因可注释到29个功能条目和40条通路.调控网络分析结果显示,36个共有circRNA靶向4个miRNA进而调控6个与内吞作用通路相关的靶mRNA;4(255)个AaM(AaS)的特有circRNA靶向2(2)个miRNA进而调控8(2)个次级代谢产物生物合成通路相关的靶mRNA;9个DEcircRNA靶向2个DEmiRNA进而调控3个MAPK信号通路相关的DEmRNA.RT-qPCR结果显示10个DEcircRNA的表达趋势与测序数据一致,证实了测序数据的可靠性.[结论]球囊菌菌丝和孢子的共有circRNA、特有circRNA和DEcircRNA可能通过调控来源基因表达和充当ceRNA的方式调节球囊菌的物质和能量代谢、内吞作用、次级代谢产物生物合成和MAPK信号通路,进而影响球囊菌菌丝生长、孢子萌发和致病性.

关键词：白垩病、蜜蜂球囊菌、菌丝、孢子、环状RNA、微小RNA、竞争性内源RNA

所属期刊栏目：61

分类号：R735.7;R-058;R285.5

资助基金：现代农业产业技术体系建设专项;福建农林大学硕士生导师团队项目;福建农林大学科技创新专项;福建农林大学科技创新专项;福建省病原真菌与真菌毒素重点实验室福建农林大学开放课题;福建农林大学优秀硕士学位论文资助基金

在线出版日期：2021-06-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：1299-1314