大豆孢囊线虫大豆和烟草群体的转录组比较分析

• 作者: 宋雯雯 段方猛 粱晨 赵洪海 齐娜伟
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 大豆孢囊线虫(SCN) SCN大豆群体 SCN烟草群体 转录组测序
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 1577-1587
• 页数: 11页
• 分类号: S435.29|S435.72
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2018.09.012

摘要

大豆孢囊线虫(Heterodera glycines,soybean cyst nematode,SCN)为植物专性内寄生线虫,主要危害大豆(Glycine max)等豆科植物,烟草(Nicotiana tabacum)是其非寄主.但近年来,本课题组在山东地区发现一个特殊的SCN群体(简称SCNT),其可以寄生烟草,但对大豆的致病性很差.为揭示SCNT与普通大豆孢囊线虫群体(SCN)对同一寄主致病性存在显著差异的分子机制,本研究采用Illumina平台HiSeqTM2500高通量测序技术对两个群体的2龄幼虫(second stage juvenile,J2)进行转录组测序和生物信息学分析,并采用qRT-PCR对转录组测序结果进行验证.结果表明,SCN和SCNT共检测出1 628个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中1 347个基因在SCNT中上调表达,281个下调表达.对DEGs进行基因本体(Gene Ontology,GO)分析发现,被注释到分子功能的核糖体结构组成的DEGs数目最多,高达284个;其次是生物学进程的翻译过程,为211个;京都基因与基因组百科全书(KyotoEncyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析表明,639个DEGs定位到277个代谢途径分支,其中参与到核糖体和氧化磷酸化途径的差异基因最多.另外,与线虫生长发育和寄生相关的代谢途径以及一些编码食道腺细胞分泌蛋白的DEGs同样被显著富集.qRT-PCR分析数据与转录组测序结果相关性较好(R2=0.98),说明转录组测序数据可靠.本研究首次研究了不同致病力群体SCN和SCNT在转录水平上的差异,为进一步解析SCN致病性差异形成的分子机制提供科学依据.