基于转录组测序的高羊茅分蘖与株高相关差异表达基因分析

• 作者: 杨志民 邢瑞 丁鋆嘉 庄黎丽
• 来源期刊: 草业学报
• 关键词: 高羊茅 转录组测序 差异表达基因 转录因子 植物激素
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 145-163
• 页数: 18页
• 语种: 中文
• DOI: 10. 11686/cyxb2020486

摘要

分蘖与株高是禾本科草类植物重要的农艺性状,明确参与调控分蘖与株高的基因类型对牧草和草坪草分子辅助育种具有重要意义。以表型差异明显的两个高羊茅品种“Kentucky-31”(K31)和“Regenerate”为材料,旨在构建高羊茅分蘖节转录组图谱,挖掘在分蘖节部位调控生长发育相关的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)。基于高通量测序技术平台 Illumina HiSeq 2500×Miseq 300 进行转录组测序,并将得到的数据进行 de novo组装,结果共获得 77872 条单基因簇(unigene)。将获得的 unigenes 与非冗余蛋白数据库(non-redundant proteindatabase,NR)、蛋白质数据库(universal protein,Uniprot)、基因本体数据库(gene ontology,GO)、东京基因与基因组数 据 库(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)以 及 直 系 同 源 蛋 白 簇(clusters of orthologous groups,COG)数 据 库 进 行 比 对 ,结 果 显 示 :分 别 有 59927、40213、44447、15146 和 13767 条 unigenes 成 功 获 得 注 释 。 “Regenerate”与“K31”对比有 1573 个上调 DEGs 和 1441 个下调 DEGs。GO 富集分析发现,DEGs 主要富集在细胞、细胞组分、大分子复合物组装等生物过程。DEGs 中共注释到 42 个差异表达转录因子,主要包括 TCP、WRKY 和ARF 等 19 种类型。还注释到与 8 类植物激素相关的 DEGs,包括生长素、细胞分裂素、脱落酸、赤霉素、乙烯、油菜素甾醇、水杨酸和茉莉酸。利用实时荧光定量 PCR 对 DEGs 进行表达模式验证,发现其与 RNA-Seq 测序结果一致,证实了测序结果的准确性。研究结果丰富了高羊茅的转录组序列资源,初步获得控制株高及分蘖发育的候选因子,为进一步开展基因功能及分子育种研究提供了理论支持。