服务热线:025-85381280
文献解读

南京集思慧远客户发表《山核桃雌性-雄性花序比较转录组学研究》

发布日期:2019-03-17 浏览次数:266

  山核桃在森林学和园艺学中是一种常见的长寿二倍体树木。山核桃是一种风媒授粉的雌雄同株树,起作用的雌性和雄性器官的位置和时间都是不同的。由于山核桃基因组的信息的局限性,阻碍了有关其花器官发育相关机制的研究。本文利用RNA-seq技术对山核桃的雌性和雄性花序进行比较转录组学的研究,并首次提供了山核桃转录本的de novo组装信息。最终利用山核桃雌性花序测序数据构建了一个包含53894条unigene的数据库,N50(1411bp),而且与雄性花序相比仅有少数unigene的差别。通过生信分析获得了11813条简单重复序列,并且在其中开发了7725对引物。在雌、雄花序间共检测到5826个差异表达基因,其中大部分是和植物激素调节相关的,特别是赤霉素生物合成(GA2OX,GA20OX)、赤霉素信号接收(GID1)、赤霉素调控(GASA,GRF,GRAS)。此外大约1/10(569)的差异表达基因是转录因子,至少有15个ARF,3个bZIP,33个bHLH,8个GH3,13个MADS-box,92个MYB,28个NAC,14个zf-Dof转录因子是和山核桃花器官性别分化相关的。山核桃转录组的组装结果能够增强对不同性别花器官的特异性基因的理解,并且对山核桃种质资源管理和育种工作也有一定的作用。


  材料方法

  生长4年的山核桃树:雄性和雌性花序(各3个生物学重复),分别混成一个样建库测序。测序平台:Illumina HiSeq 2000 PE100,雌性(60.98M reads),雄性(57.04M reads)。de novo组装:Trinity;unigene功能注释:Nr,KOG,GO,KEGG,Swiss-Prot,TrEMBL。SSR标记设计:MISA(http://pgrc.ipk-gatersleben.de/misa/)


  研究结果

  1、转录组de novo组装


  Unigene长度和GC含量分布频率统计


  2、山核桃转录组功能基因注释和分类

  雌性、雄性花序unigene GO分类注释信息,其中最富集的生物学分类(结合、催化活性、转运活性)


  Unigene注释到最富集的5个KEGG通路(植物激素信号转导、核糖体、植物—病原菌互作、内质网蛋白加工、淀粉和蔗糖代谢)


  unigene COG分类注释信息,其中最富集的生物学分类(信号转导机制、次生代谢物合成、通用功能)


  3、SSR的鉴定识别



  4、和雌雄花序分化相关的基因的识别


  雌、雄花序间差异基因识别(亮灰色:上调,暗灰色:下调,黑色:无差异)


  上、下调top10基因统计注释信息(天冬氨酸合成酶Gene38344/Gene41278:与花的发育和衰老有关,脂质转移蛋白Gene28649/Gene25067/Gene27038)


  5、和赤霉素合成、信号转导、调控相关差异基因


  雌、雄花序中差异表达:赤霉素生物合成相关:(GA2ox,GA20ox),赤霉素信号转导相关:(GID1,DELLA),赤霉素响应和刺激通路:GASA,转录因子:(GRAS,GRF)


  参考文献

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