[發明專利]利用上位性解析毛白楊LncRNA Pto-CRTG及其靶基因Pto-CAD5互作關系的方法及系統

有效

• 申請號: 201710266801.6
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN108517368B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 張德強;周大凌;杜慶章
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895;C12M1/34
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

本發明提出了利用上位性解析毛白楊LncRNA Pto?CRTG及其靶基因Pto?CAD5互作關系的方法及系統。利用根據本發明實施例的方法和系統，能夠利用上位性解析毛白楊LncRNA及其靶基因的互作關系。在lncRNA Pto?CRTG和其Cis靶基因Pto?CAD5中發現的功能性SNP位點為這兩個基因在林木分子標記育種中的應用提供了重要的參考價值。

技術領域

本發明涉及遺傳學研究領域，具體地，本發明涉及利用上位性解析毛白楊LncRNAPto-CRTG與其靶基因Pto-CAD5互作關系的方法及系統。

背景技術

長鏈非編碼RNA(Long non-coding RNA，LncRNA)是一類長度超過200nt的長鏈非編碼RNA分子，是RNA聚合酶II轉錄的副產物。根據其在基因組上的位置，可將其分為，正義lncRNA(sense lncRNA),反義lncRNA(antisense lncRNA),基因內lncRNAs(introniclncRNA),基因間lncRNAs(intergenic lncRNA)四種主要類型。據統計，哺乳動物蛋白編碼基因占總RNA的1％，而長鏈非編碼RNA占4％～9％，這些長鏈非編碼RNA現已成為繼microRNA后的研究熱點。大量研究表明，LncRNA能夠參與生物體各種生命活動過程，通過順式或反式作用方式調控基因的表達，主要表現在轉錄水平、轉錄后水平、翻譯水平以及表觀遺傳水平等方面。

隨著高通量測序技術(如RNA-seq)的發展，越來越多的lncRNA得以發現與鑒定。例如，至2013年7月1日，NONCODE v3.0非編碼數據庫中已收錄73,327條lncRNA，主要源于人類(33,831，占46.14％)和小鼠(37,047，占50.52％)。

然而，目前對于lncRNA的功能研究還處于初步階段。尤其是，lncRNA與其靶基因之間的相互作用關系還有待深入探究。

單核苷酸多態性(SNP)作為一種群體內個體間最為豐富的遺傳變異類型，其與基因表達與功能以及個體表型性狀顯著連鎖。有研究發現，發生在lncRNAs中的SNPs能夠對lncRNAs的表達和功能產生影響。例如，在水稻中，存在于LDMAR中的一個SNP能夠導致該lncRNA二級結構的改變，最終導致水稻的光敏雄性不育。而且，在人類中開展的全基因組關聯分析(GWAS)結果顯示，發生在lncRNAs中的SNPs與多種疾病顯著相關。因此，通過關聯作圖的方法來研究lncRNA內的功能性SNP位點將有助于進一步研究其功能。此外，最為重要的是，上位性作為一種多基因間的遺傳變異的互作效應，將為研究lncRNA與其靶基因之間的互作關系提供了一種新的思路。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

在本發明的第一方面，本發明提出了一種利用上位性解析毛白楊LncRNA及其靶基因互作關系的方法。根據本發明的實施例，所述方法包括：

S1,從毛白楊雜交群體中分別選取生長量最高和最低的基因型個體；

S2,分別從所述最高和最低生長量的毛白楊個體的成熟木質部樣品中提取總RNA，得到分別代表毛白楊高生長量總RNA和低生長量總RNA；

S3,將提取出的高生長量總RNA等量混合后構建高生長量cDNA文庫，同時，將提取出的低生長量總RNA等量混合后構建低生長量cDNA文庫，并分別對高生長量cDNA文庫和低生長量cDNA文庫進行RNA-seq測序；

S4,根據測序結果及LncRNA的預測流程，獲得所述高生長量cDNA文庫和低生長量cDNA文庫中的LncRNA的注釋信息；

S5，基于LncRNA的表達量，篩選出高生長量與低生長量個體木質部中差異表達倍數最高的LncRNAPto-CRTG，以便獲得候選LncRNAPto-CRTG；；

S6,基于所述候選LncRNAPto-CRTG預測其Cis作用方式的靶基因；