孝顺竹笋箨全长转录组测序分析

• 作者: 尹增芳 江建平 鞠烨 魏强
• 来源期刊: 南京林业大学学报（自然科学版）
• 学科: 农学
• 关键词: 孝顺竹 PacBio 简单序列重复(SSR) lncRNA NAC 衰老
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 175-183
• 页数: 9页
• 分类号: S795|Q781
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-2006.202002025

摘要

[目的]揭示竹子笋箨的生物学功能与其衰老的分子基础.[方法]利用PacBio Sequel 3代全长转录组测序技术结合生物信息学方法,对孝顺竹不同衰老阶段笋箨全长转录本进行分析.[结果]共获得106148条平均长度为3615 bp的全长转录本.多数转录本长度分布在1.4～7.0 kb.NCBI等注释显示,97.34％的转录本具有注释结果.Mercator注释分析显示笋箨转录本覆盖了其全部34个类别,其中与蛋白类别相关的序列最多,达到了18224条;与microRNA类别相关的最少,仅有9条.在重要功能基因方面,共获得了2489条激素代谢及信号转导相关序列;8804条转录因子序列中393条与光合作用相关的转录本.其中,注释到的189条共30类NAC(NAM/ATAF/CUC)转录因子基因,93.33％的NAC基因,共计28类,其表达量与笋箨衰老呈相关性,包括已被证实在叶片衰老中具有重要调控作用的NAC002、NAC016、NAC017、NAC029(NAP)、NAC042、NAC055与NAC083等7个NAC转录因子与NAC014等14个被报道在叶片衰老中具有潜在作用的NAC基因.NAC025、NAC028、NAC045、NAC061、NAC086、NAC103与NAC1L(NAC 1 Like)7个NAC转录因子表达与孝顺竹笋箨衰老呈正相关,为新发现的正调控笋箨衰老的潜在转录因子.此外,利用MISA程序在76499个序列中检测到简单序列重复(simple sequence repeats,SSR)位点,主要以单核苷酸重复(SSRs)为主,占据了全部(SSRs)的55.2％.利用PLEK等软件共获得2769个长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA).[结论]竹子笋箨基因表达多样化,并具有完整的光合系统基因,显示其具有潜在光合功能;NAC转录因子在孝顺竹笋箨衰老中具有潜在重要调控作用.本研究首次解析了竹子笋箨的全长转录本特征,为今后深入分析竹子笋箨功能及其衰老的分子机制奠定基础.