在现代玉米育种过程中，通过对长非编码RNA（lncRNAs）进行全基因组范围的特性分析，识别出了潜在的调控网络

《Plants》：Genome-Wide Characterization of Long Non-Coding RNAs Identifies Candidate Regulatory Networks During Modern Maize Breeding

　　

摘要

长链非编码RNA（lncRNAs）在植物中已被证实是重要的调控分子，但它们在现代玉米育种中的潜在作用仍大多未被探索。本研究利用来自中国不同育种时期的137个玉米自交系的转录组数据，系统地分析了lncRNAs的表达动态。我们鉴定出了18,023个lncRNA转录本，并根据历史育种时期的表达趋势对其进行了分组。比较分析显示，在现代（CN2000-2010年代）和早期（CN1960-1970年代）的玉米品系中，有2228个lncRNA转录本的表达存在差异（DElncRNAs）。通过整合WGCNA和顺式靶标分析，我们确定了可能与玉米植株结构相关过程相关的候选lncRNAs及其与PCG（植物细胞核基因组）的关联。进一步研究发现，771个DElncRNAs与810个蛋白质编码基因相关，这些相关基因在植物激素信号转导过程中富集。双荧光素酶报告基因实验初步证明，lncrna.33063和lncrna.33068能够在异源瞬时表达系统中抑制ZmPIF5.2的启动子活性。此外，我们构建了一个由lncRNA–miRNA–mRNA三联体组成的候选ceRNA相互作用网络，其中包含317个miRNA-lncRNA对和8325个miRNA-mRNA对，相关mRNAs在形态发生、刺激响应和激素代谢等生物过程中富集。这些发现为未来lncRNAs的功能验证提供了一组候选分子，并可能有助于理解lncRNAs在农艺性状相关生物过程和玉米分子育种中的作用。总体而言，本研究为未来研究可能与玉米农艺性状变异相关的lncRNA关联提供了候选遗传资源和研究框架。