[发明专利]利用上位性解析毛白杨LncRNA Pto-CRTG及其靶基因Pto-CAD5互作关系的方法及系统

说明书

本发明提出了利用上位性解析毛白杨LncRNA Pto‑CRTG及其靶基因Pto‑CAD5互作关系的方法及系统。利用根据本发明实施例的方法和系统，能够利用上位性解析毛白杨LncRNA及其靶基因的互作关系。在lncRNA Pto‑CRTG和其Cis靶基因Pto‑CAD5中发现的功能性SNP位点为这两个基因在林木分子标记育种中的应用提供了重要的参考价值。

技术领域

本发明涉及遗传学研究领域，具体地，本发明涉及利用上位性解析毛白杨LncRNAPto-CRTG与其靶基因Pto-CAD5互作关系的方法及系统。

背景技术

长链非编码RNA(Long non-coding RNA，LncRNA)是一类长度超过200nt的长链非编码RNA分子，是RNA聚合酶II转录的副产物。根据其在基因组上的位置，可将其分为，正义lncRNA(sense lncRNA),反义lncRNA(antisense lncRNA),基因内lncRNAs(introniclncRNA),基因间lncRNAs(intergenic lncRNA)四种主要类型。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，通过顺式或反式作用方式调控基因的表达，主要表现在转录水平、转录后水平、翻译水平以及表观遗传水平等方面。

随着高通量测序技术(如RNA-seq)的发展，越来越多的lncRNA得以发现与鉴定。例如，至2013年7月1日，NONCODE v3.0非编码数据库中已收录73,327条lncRNA，主要源于人类(33,831，占46.14％)和小鼠(37,047，占50.52％)。

然而，目前对于lncRNA的功能研究还处于初步阶段。尤其是，lncRNA与其靶基因之间的相互作用关系还有待深入探究。

单核苷酸多态性(SNP)作为一种群体内个体间最为丰富的遗传变异类型，其与基因表达与功能以及个体表型性状显著连锁。有研究发现，发生在lncRNAs中的SNPs能够对lncRNAs的表达和功能产生影响。例如，在水稻中，存在于LDMAR中的一个SNP能够导致该lncRNA二级结构的改变，最终导致水稻的光敏雄性不育。而且，在人类中开展的全基因组关联分析(GWAS)结果显示，发生在lncRNAs中的SNPs与多种疾病显著相关。因此，通过关联作图的方法来研究lncRNA内的功能性SNP位点将有助于进一步研究其功能。此外，最为重要的是，上位性作为一种多基因间的遗传变异的互作效应，将为研究lncRNA与其靶基因之间的互作关系提供了一种新的思路。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种利用上位性解析毛白杨LncRNA及其靶基因互作关系的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：

S1,从毛白杨杂交群体中分别选取生长量最高和最低的基因型个体；

S2,分别从所述最高和最低生长量的毛白杨个体的成熟木质部样品中提取总RNA，得到分别代表毛白杨高生长量总RNA和低生长量总RNA；

S3,将提取出的高生长量总RNA等量混合后构建高生长量cDNA文库，同时，将提取出的低生长量总RNA等量混合后构建低生长量cDNA文库，并分别对高生长量cDNA文库和低生长量cDNA文库进行RNA-seq测序；

S4,根据测序结果及LncRNA的预测流程，获得所述高生长量cDNA文库和低生长量cDNA文库中的LncRNA的注释信息；

S5，基于LncRNA的表达量，筛选出高生长量与低生长量个体木质部中差异表达倍数最高的LncRNAPto-CRTG，以便获得候选LncRNAPto-CRTG；；

S6,基于所述候选LncRNAPto-CRTG预测其Cis作用方式的靶基因；