The inflorescence transcriptome of Orchis italica: analysis of coding and non-coding transcripts

Orchis italica ਠun'orchidea selvatica mediterranea appartiene alla famiglia delle Orchidaceae, sottofamiglia Orchidoideae. Sebbene di recente siano stati condotti numerosi studi sui fattori di trascrizione e trascritti non codificanti che regolano lo sviluppo del fiore, il meccanismo molecolare alla base della fioritura nelle orchidee rimane ancora poco chiaro. In questo lavoro ਠstato utilizzato un approccio di Next Generation Sequencing (NGS) per studiare i trascritti corti e lunghi espressi nei tessuti fiorali di O. italica. Per caratterizzare il miRNoma fiorale di O.italica ਠstata costruita e sequenziata una libreria di small RNA di infiorescenza. Tra le 37.818 reads uniche, il sottogruppo di 24 nt ਠrisultato il pi๠abbondante. L'analisi dei micro RNA (miRNA) ha consentito l'identificazione in O. italica di 23 famiglie conservate di miRNA e di nuovi possibili miRNA specifici di orchidea. Il profilo di espressione dei miRNA nei tessuti fiorali di O. italica e la predizione dei loro possibili bersagli ne indicano una funzione conservata rispetto a quella delle specie modello. Per analizzare il trascrittoma di O.italica, il cui genoma non ਠancora disponibile, ਠstato utilizzato un approccio de novo. Partendo da pi๠di 100 milioni di reads, sono stati assemblati 132.565 trascritti, raggruppati in 86.079 unigenes. L'annotazione funzionale ha assegnato il 45,3% degli unigenes alle sequenze presenti nella banca dati NCBI, il 37,4% alla GO terms, il 18,3% alla KOG e l'8,3% alla KEGG. L'analisi di espressione in silico ਠstata validata con la Real-Time PCR su dieci unigenes selezionati, indicando una correlazione positiva statisticamente significativa. Oltre ai trascritti codificanti, sono stati analizzati anche quelli non codificanti (lncRNA), la cui analisi del profilo di espressione ne ha lasciato ipotizzare un ruolo funzionale nei tessuti fiorali di O. italica. L'analisi del trascrittoma di O. italica ha consentito di identificare 12 trascritti appartenenti alla famiglia di fattori di trascrizione TCP, probabilmente coinvolti nella determinazione della simmetria fiorale (nelle orchidee bilaterale). L'analisi filogenetica ha rivelato che essi appartengono a differenti classi (I e II) e gruppi (PCF, CIN and CYC/TB1) e che mostrano numerosi motivi conservati comparti con quelli di Arabidopsis e Oryza. Inoltre ਠstata dimostrata la presenza in un trascritto TCP di O.italica di uno specifico sito di taglio per miR319 ed ਠstata condotta l'analisi di espressione di tutti di trascritti TCP identificati in differenti e tessuti fiorali e in foglia in due stadi di sviluppo. I risultati suggeriscono che alcuni trascritti TCP svolgono funzioni ridondanti nei vari tessuti e stadi di sviluppo esaminati, mentre altri trascritti esercitano una funzione specifica e solo in determinati tessuti.