研究生创新
生物学院博士生陈金辉研究工作在《New Phytologist》发表
近期，生物科学与技术学院林木遗传育种专业博士生陈金辉的学术论文“Genetic variations and miRNA—target interactions contribute to natural phenotypic variations in Populus”发表在国际著名植物学杂志《New Phytologist》上（影响因子为7.21），指导教师为张德强教授，该研究得到了国家重点基础研究发展计划(973计划)等项目的资助。
先前大量研究表明，miRNA及其靶基因内SNPs与人类疾病显著连锁，但在植物领域非编码基因等位变异研究鲜有报道。特别是，在多年生林木群体水平，miRNA基因与miRNA的靶基因结合位点在基因组上的SNP分布、效应等尚属空白，而本研究不仅填补了以上空白，并初步阐明了林木群体miRNA基因及其靶基因等位变异互作机制。
该研究首先采用高通量测序发现了一系列参与木材形成过程的关键miRNA及其靶基因，并对217 miRNAs 基因和1196个靶基因进行了毛白杨种质资源群体重测序工作。在上述基础上，系统分析了位于编码初级miRNA转录本（pri-miRNA）、miRNA前体（pre-miRNA）茎环结构区、及其成熟miRNA基因组序列的SNP分布规律，发现了SNP主要位于pre-miRNA的颈环结构区和miRNA非种子区域，且该类miRNA基因的SNP主要通过影响miRNA的加工过程和/或影响miRNA-mRNA的相互作用而影响miRNA的调控能力。同时，对靶基因结合位点上的SNP进行检测，发现了SNP变异可通过导致自由能的改变或功能构象的消失，影响miRNA与靶序列结合能力，甚至丧失其原有的调控功能，最终导致整个遗传调控网络的改变，全面揭示了miRNA基因和靶基因结合位点的在基因组上的SNP分布、影响及相互作用。随后，采用多基因关联模型，并通过共表达分析和降解组测序验证，剖析了miRNA基因与靶基因内SNP对林木生长与木材纤维品质的加性、显性与上位性遗传效应，发掘了与木材品质显著关联的非编码基因内SNP组合，建立了miRNA基因及其靶基因在木质纤维品质形成途径的上位性互作网络，研究为推动非编码RNA在林木数量遗传改良中的应用提供了全新的理论与策略。
文章第一作者是生物学院2013级在读博士生陈金辉。据悉陈金辉同学以第一作者在SCI收录杂志发表学术论文5篇，先后获得博士生国家奖学金、梁希优秀学子奖、挑战杯全国金奖、优秀学业辅导员等奖励。
附论文链接：