[发明专利]确定林木次生生长过程中关键lncRNA及其功能的方法

说明书

本发明公开了确定林木次生生长过程中关键lncRNA及其功能的方法，其包括以下步骤：分别获得同一林木个体的维管形成层、未成熟木质部和成熟木质部的总RNA；分别针对所述维管形成层、未成熟木质部和成熟木质部的总RNA，进行cDNA文库构建及测序；基于测序结果进行lncRNA预测和注释；基于所述维管形成层、未成熟木质部和成熟木质部的lncRNA表达量，进行组织特异性表达分析，以便确定具有组织特异性的lncRNA；将所述具有组织特异性的lncRNA进行序列元件motif预测，以便确定具有组织特异性的lncRNA的motif；以及对具有组织特异性的lncRNA的motif进行功能分析。利用该方法能够有效确定林木次生生长过程中关键lncRNA及其功能，对于进一步挖掘lncRNA在林木次生生长过程中的调控作用意义重大。

技术领域

本发明涉及遗传学领域，具体涉及lncRNA功能研究，更具体地，涉及确定林木次生生长过程中关键lncRNA及其功能的方法。

背景技术

林木由于其普遍存在的次生生长而区别于草本植物，具有分布广、生命周期长等特征，现已成为全球最为重要的可再生生物质能源之一。因此，研究林木的次生生长过程意义重大。已有的研究结果也表明，林木次生生长是受多基因多组学下形成的复杂调控网络所调控的。然而，目前对于林木的次生生长过程的研究，主要是通过分子和遗传的手段对参与林木的次生生长过程中一些重要的编码蛋白基因及转录因子展开的，较少见到从非编码蛋白基因角度研究林木次生生长过程的报道。

因而，目前对于林木次生生长过程中的非编码蛋白基因(尤其是lncRNA)的研究仍有待加强。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种研究林木次生生长过程中的非编码蛋白基因调控作用的手段，尤其是确定林木次生生长过程中关键lncRNA及其功能的方法。

首先，需要说明的是，本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

长链非编码RNA(Long non-coding RNA，LncRNA)是一类长度超过200nt的非编码RNA分子(非编码蛋白基因)。据统计，哺乳动物蛋白编码基因占总RNA的1％，而长链非编码RNA占总RNA的比例可达4％～9％，这些长链非编码RNA现已成为继microRNA后的研究热点。大量研究表明，LncRNA能够参与生物体各种生命活动过程中，例如人类疾病、动物胚胎发育、植物逆境胁迫响应、植物开花等。随着高通量测序技术(如RNA-seq)的发展，越来越多的人类和动物中的lncRNA得以发现与鉴定。然而，在植物中有关lncRNA的研究还相对滞后；尤其在林木次生生长过程中的调控作用尚不清晰。

发明人认为，目前关于lncRNA的功能研究，主要是从靶基因的角度，基于对lncRNA顺式和反式作用方式靶基因的预测、共表达分析和网络构建以及与miRNA的相互作用关系来进行的。也即，目前关于lncRNA的功能研究还处于初步、单一的阶段。

而经过一系列的研究，基于lncRNA可通过自身具有的序列元件(motif)与DNA结合形成RNA-DNA复合体，从而实现lncRNA结构的重排及功能的行使，发明人认为，可以换个角度进行lncRNA的功能研究：从lncRNA中可能motif的预测及功能分析角度进一步探究lncRNA的作用机制。进而，发明人提出了一种确定林木次生生长过程中关键lncRNA及其功能的方法。

其中，针对本文中所采用的表达方式“motif”：motif又称模体或模序，属于蛋白质的超二级结构，由2个或2个以上具有二级结构的的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象，并发挥专一的功能。一种类型的模体总有其特征性的氨基酸序列。模体是刻画蛋白质家族组成结构和执行功能的重要部分。

下面对该方法进行具体描述。