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文獻解讀

南京集思慧遠客戶發表《山核桃雌性-雄性花序比較轉錄組學研究》

幸运飞艇官方开户FABURIQI:2019-03-17 LIULANCISHU:434

  山核桃在森林學和園藝學中是一種常見的長壽二倍體樹木。山核桃是一種風媒授粉的雌雄同株樹,起作用的雌性和雄性器官的位置和時間都是不同的。由于山核桃基因組的信息的局限性,阻礙了有關其花器官發育相關機制的研究。本文利用RNA-seq技術對山核桃的雌性和雄性花序進行比較轉錄組學的研究,并首次提供了山核桃轉錄本的de novo組裝信息。最終利用山核桃雌性花序測序數據構建了一個包含53894條unigene的數據庫,N50(1411bp),而且與雄性花序相比僅有少數unigene的差別。通過生信分析獲得了11813條簡單重復序列,并且在其中開發了7725對引物。在雌、雄花序間共檢測到5826個差異表達基因,其中大部分是和植物激素調節相關的,特別是赤霉素生物合成(GA2OX,GA20OX)、赤霉素信號接收(GID1)、赤霉素調控(GASA,GRF,GRAS)。此外大約1/10(569)的差異表達基因是轉錄因子,至少有15個ARF,3個bZIP,33個bHLH,8個GH3,13個MADS-box,92個MYB,28個NAC,14個zf-Dof轉錄因子是和山核桃花器官性別分化相關的。山核桃轉錄組的組裝結果能夠增強對不同性別花器官的特異性基因的理解,并且對山核桃種質資源管理和育種工作也有一定的作用。


  材料方法

  生長4年的山核桃樹:雄性和雌性花序(各3個生物學重復),分別混成一個樣建庫測序。測序平臺:Illumina HiSeq 2000 PE100,雌性(60.98M reads),雄性(57.04M reads)。de novo組裝:Trinity;unigene功能注釋:Nr,KOG,GO,KEGG,Swiss-Prot,TrEMBL。SSR標記設計:MISA(http://pgrc.ipk-gatersleben.de/misa/)


  研究結果

  1、轉錄組de novo組裝


  Unigene長度和GC含量分布頻率統計


  2、山核桃轉錄組功能基因注釋和分類

  雌性、雄性花序unigene GO分類注釋信息,其中最富集的生物學分類(結合、催化活性、轉運活性)


  Unigene注釋到最富集的5個KEGG通路(植物激素信號轉導、核糖體、植物—病原菌互作、內質網蛋白加工、淀粉和蔗糖代謝)


  unigene COG分類注釋信息,其中最富集的生物學分類(信號轉導機制、次生代謝物合成、通用功能)


  3、SSR的鑒定識別



  4、和雌雄花序分化相關的基因的識別


  雌、雄花序間差異基因識別(亮灰色:上調,暗灰色:下調,黑色:無差異)


  上、下調top10基因統計注釋信息(天冬氨酸合成酶Gene38344/Gene41278:與花的發育和衰老有關,脂質轉移蛋白Gene28649/Gene25067/Gene27038)


  5、和赤霉素合成、信號轉導、調控相關差異基因


  雌、雄花序中差異表達:赤霉素生物合成相關:(GA2ox,GA20ox),赤霉素信號轉導相關:(GID1,DELLA),赤霉素響應和刺激通路:GASA,轉錄因子:(GRAS,GRF)


  CANKAOWENXIAN

  Comparative Transcriptome Analysis of Pecan Female and Male Inflorescences[J].Russian Journal of Plant Physiology.2018.IF=0.739