Comparative transcriptome investigation of global gene expression changes caused by miR156 overexpression in Medicago sativa
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Medicago sativa (alfalfa) is a low-input forage and potential bioenergy crop, and improving its yield and quality has always been a focus of the alfalfa breeding industry. Transgenic alfalfa plants overexpressing a precursor of alfalfa microRNA156 (MsmiR156) were recently generated by our group. These plants (miR156OE) showed enhanced biomass yield, reduced internodal length, increased shoot branching and trichome density, and a delay in flowering time. Transcripts of three SQUAMOSA-PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE (SPL) genes (MsSPL6, MsSPL12, and MsSPL13) were found to be targeted for cleavage by MsmiR156 in alfalfa. RESULTS: To further illustrate the molecular mechanisms underlying the effects of miR156 in alfalfa, two miR156OE genotypes (A11a and A17) were subjected to Next Generation RNA Sequencing with Illumina HiSeq. More than 1.11 billion clean reads were obtained from our available sequenced samples. A total of 160,472 transcripts were generated using Trinity de novo assembly and 4,985 significantly differentially expressed genes were detected in miR156OE plants A11a and A17 using the Medicago truncatula genome as reference. A total of 17 genes (including upregulated, downregulated, and unchanged) were selected for quantitative real-time PCR (qRT-PCR) validation, which showed that gene expression levels were largely consistent between qRT-PCR and RNA-Seq data. In addition to the established SPL genes MsSPL6, MsSPL12 and MsSPL13, four new SPLs; MsSPL2, MsSPL3, MsSPL4 and MsSPL9 were also down-regulated significantly in both miR156OE plants. These seven SPL genes belong to genes phylogeny clades VI, IV, VIII, V and VII, which have been reported to be targeted by miR156 in Arabidopsis thaliana. The gene ontology terms characterized electron transporter, starch synthase activity, sucrose transport, sucrose-phosphate synthase activity, chitin binding, sexual reproduction, flavonoid biosynthesis and lignin catabolism correlate well to the phenotypes of miR156OE alfalfa plants. CONCLUSIONS: This is the first report of changes in global gene expression in response to miR156 overexpression in alfalfa. The discovered miR156-targeted SPL genes belonging to different clades indicate miR156 plays fundamental and multifunctional roles in regulating alfalfa plant development.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».