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以高速大量基因定序剖析小型核醣核酸在植物缺磷環境下之表現圖譜

本實驗利用高速大量基因定序剖析阿拉伯芥在缺磷狀態下小型核醣核酸 (small RNAs)之表現圖譜。從磷肥充足及缺乏的根部及葉部組織中,大約有三百五十萬條的序列組成60~120萬不同的序列標籤可對應於阿拉伯芥的基因。缺磷誘導微型核醣核酸miR156、miR399、miR778、miR827及miR2111的表現,但抑制miR169、miR395及miR398的表現。這些微型核醣核酸可能參與在不同營養元素缺乏時之基因調控。除了微型核醣核酸以外,我們發現一個在缺磷時專一表現、起源於LTR逆轉位子的小型核醣核酸。此外,我們也觀察到一群藉由特定轉運核糖核酸(tRNA)切割所產生出的19個核苷酸的小型核醣核酸大量累積在缺磷的根部。我們更進一步觀察到小型干擾核醣核酸 (trans-acting siRNAs)-TAS4在缺磷時增加表現,並揭露一個透過miR828、TAS4-siR81(-)對PAP1/MYB75及花青素累積的自我調節機制。另外,大量的miR399*在缺乏磷肥時累積,且miR399*也像miR399一樣可進行長距離的運送,說明miR399*可能具有生理功能。這個研究提供了小型核醣核酸對磷肥反應的詳細表現圖譜及增加我們對於小型核醣核酸調控植物體內磷肥衡定的瞭解。

 

同研究人員:謝立青、林淑怡、施純傑、陳俊維、林維怡、曾競穎、李文雄