田間自然溫度調(diào)控下核桃根系差異表達(dá)基因分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-28 14:21
以十五年生‘綠嶺’核桃樹為試材,采用高通量轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的方法,研究了不同地溫(地溫16.4℃,W0;地溫21.7℃,W1;地溫27.1℃,W2)對(duì)核桃根系基因表達(dá)量的影響,以期挖掘與溫度調(diào)控相關(guān)的功能基因,探明自然溫度調(diào)控下核桃根系的應(yīng)答反應(yīng)的分子機(jī)制。結(jié)果表明:W1vsW0、W2vsW0和W2vsW1顯著上調(diào)基因分別為430、2 110、2 385個(gè),顯著下調(diào)基因分別為247、2 494、3 015個(gè)。GO富集分析表明,W1vsW0、W2vsW0和W2vsW1的差異表達(dá)基因均主要富集在生物學(xué)過程和分子功能兩大類別,共同顯著富集的GO類別有氨基糖分解代謝過程、單體生物合成過程、幾丁質(zhì)分解過程、含氨基葡萄糖化合物分解代謝過程、氧化還原過程和氧化還原酶活性;但W1vsW0的差異基因顯著富集的分子功能多與物質(zhì)的合成代謝相關(guān),而W2vsW1的差異基因顯著富集的分子功能多與轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)。KEGG富集分析表明,W1vsW0、W2vsW0和W2vsW1的差異表達(dá)基因分別被注釋到74、118、117條KEGG代謝通路,共同被注釋到的有71條,其中顯著富集的通路有次生代謝產(chǎn)物的生物合成和苯丙烷生物合成等;...
【文章來源】:北方園藝. 2020,(17)北大核心
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
差異表達(dá)基因分析火山圖
根系是植物從環(huán)境中攝取水分的主要途徑,植物根系水分傳導(dǎo)(LR)是根-土系統(tǒng)水分傳輸模擬和評(píng)價(jià)植物根系吸水功能的一個(gè)重要參數(shù),它受土壤水分條件和溫度等因素的綜合影響[19]。根系吸水能力隨土壤溫度的變化會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。根系中水分利用相關(guān)的基因表達(dá)量隨溫度升高的變化趨勢(shì)并不一致(圖5)。水通道蛋白TIP1-1和蛋白質(zhì)脫水誘導(dǎo)的19同源物6的表達(dá)量隨溫度的升高表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì),而且二者在高溫時(shí)的表達(dá)量要遠(yuǎn)低于其它2個(gè)溫度。脫水素-HIRD11的表達(dá)量與水通道蛋白TIP1-1和蛋白質(zhì)脫水誘導(dǎo)的19同源物6相比表現(xiàn)出相反的趨勢(shì),該基因在高溫時(shí)的表達(dá)量是其它2個(gè)溫度下表達(dá)量的10倍左右。結(jié)果表明,適當(dāng)?shù)脑鰷乜梢蕴岣咚值倪\(yùn)輸效率,但過高的溫度會(huì)使水分運(yùn)輸?shù)男鼠E然下降。圖5 水分利用相關(guān)基因的表達(dá)量
各樣品組合間差異表達(dá)基因繪制維恩圖(圖2)。其中圓圈代表比較組合,每個(gè)圓圈中的數(shù)字之和代表相互比較樣品的差異基因總個(gè)數(shù),圓圈重疊的部分表示其共有的差異基因。W1vsW0的差異表達(dá)基因和W2vsW0有303個(gè)是相同的;W1vsW0和W2vsW1有489個(gè)是相同的,W2vsW0的差異表達(dá)基因和W2vsW1有 3 783個(gè)是相同的;W1vsW0、W2vsW0和W2vsW1的差異表達(dá)基因有196個(gè)是相同的,其中顯著上調(diào)的基因有30個(gè),顯著下調(diào)的基因13個(gè),這43個(gè)顯著表達(dá)基因很可能在溫度調(diào)控中起著直接或間接的作用。2.4.2 差異基因GO富集分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]模擬增溫對(duì)玉米葉片生理特性及根區(qū)土壤特性的影響[J]. 李葦,張其國(guó),周旭丹,王忠東. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(18)
[2]22個(gè)山核桃無性系果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分的比較分析[J]. 夏玉潔,姚小華,任華東,王開良,常君,傅松玲,滕建華,邵慰忠. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]黃瓜花期高溫脅迫對(duì)葉片衰老特性和內(nèi)源激素的影響[J]. 薛思嘉,楊再?gòu)?qiáng),朱麗云,李軍. 生態(tài)學(xué)雜志. 2018(02)
[4]低溫脅迫下蒙古黃芪差異表達(dá)基因分析[J]. 華夢(mèng)藝,顧卓雅,殷甘強(qiáng),王偉,南蓬. 植物生理學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]干旱脅迫下割手密根系轉(zhuǎn)錄組差異表達(dá)分析[J]. 劉洪博,劉新龍,蘇火生,陸鑫,徐超華,毛鈞,林秀琴,李純佳,李旭娟,字秋艷. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(06)
[6]核桃園行內(nèi)地面覆蓋的土壤微域生態(tài)效應(yīng)[J]. 孫萌,劉洋,李保國(guó),齊國(guó)輝,張雪梅. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(13)
[7]熱激轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控植物逆境響應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 田尉婧,殷學(xué)仁,李鮮,陳昆松. 園藝學(xué)報(bào). 2017(01)
[8]藍(lán)光和環(huán)境溫度調(diào)控?cái)M南芥生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制研究[J]. 馬定邦. 生命科學(xué). 2016(12)
[9]不同品種核桃的氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)[J]. 楊永濤,潘思源,靳欣欣,高仿,田英姿,丁曉麗. 食品科學(xué). 2017(13)
[10]高溫脅迫對(duì)黑麥草生長(zhǎng)及生理代謝的影響[J]. 王日明,熊興耀. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2016(08)
博士論文
[1]高溫和干旱脅迫下茶樹轉(zhuǎn)錄組分析及Histone H1基因的功能鑒定[D]. 王偉東.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]節(jié)旋藻對(duì)溫度脅迫的生理響應(yīng)與差異表達(dá)基因分析[D]. 陳瑾.天津商業(yè)大學(xué) 2017
[2]不同長(zhǎng)勢(shì)及年齡組胡楊的莖流日變化特征研究[D]. 買爾當(dāng)·克依木.新疆大學(xué) 2014
本文編號(hào):3208211
【文章來源】:北方園藝. 2020,(17)北大核心
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
差異表達(dá)基因分析火山圖
根系是植物從環(huán)境中攝取水分的主要途徑,植物根系水分傳導(dǎo)(LR)是根-土系統(tǒng)水分傳輸模擬和評(píng)價(jià)植物根系吸水功能的一個(gè)重要參數(shù),它受土壤水分條件和溫度等因素的綜合影響[19]。根系吸水能力隨土壤溫度的變化會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。根系中水分利用相關(guān)的基因表達(dá)量隨溫度升高的變化趨勢(shì)并不一致(圖5)。水通道蛋白TIP1-1和蛋白質(zhì)脫水誘導(dǎo)的19同源物6的表達(dá)量隨溫度的升高表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì),而且二者在高溫時(shí)的表達(dá)量要遠(yuǎn)低于其它2個(gè)溫度。脫水素-HIRD11的表達(dá)量與水通道蛋白TIP1-1和蛋白質(zhì)脫水誘導(dǎo)的19同源物6相比表現(xiàn)出相反的趨勢(shì),該基因在高溫時(shí)的表達(dá)量是其它2個(gè)溫度下表達(dá)量的10倍左右。結(jié)果表明,適當(dāng)?shù)脑鰷乜梢蕴岣咚值倪\(yùn)輸效率,但過高的溫度會(huì)使水分運(yùn)輸?shù)男鼠E然下降。圖5 水分利用相關(guān)基因的表達(dá)量
各樣品組合間差異表達(dá)基因繪制維恩圖(圖2)。其中圓圈代表比較組合,每個(gè)圓圈中的數(shù)字之和代表相互比較樣品的差異基因總個(gè)數(shù),圓圈重疊的部分表示其共有的差異基因。W1vsW0的差異表達(dá)基因和W2vsW0有303個(gè)是相同的;W1vsW0和W2vsW1有489個(gè)是相同的,W2vsW0的差異表達(dá)基因和W2vsW1有 3 783個(gè)是相同的;W1vsW0、W2vsW0和W2vsW1的差異表達(dá)基因有196個(gè)是相同的,其中顯著上調(diào)的基因有30個(gè),顯著下調(diào)的基因13個(gè),這43個(gè)顯著表達(dá)基因很可能在溫度調(diào)控中起著直接或間接的作用。2.4.2 差異基因GO富集分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]模擬增溫對(duì)玉米葉片生理特性及根區(qū)土壤特性的影響[J]. 李葦,張其國(guó),周旭丹,王忠東. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(18)
[2]22個(gè)山核桃無性系果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分的比較分析[J]. 夏玉潔,姚小華,任華東,王開良,常君,傅松玲,滕建華,邵慰忠. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]黃瓜花期高溫脅迫對(duì)葉片衰老特性和內(nèi)源激素的影響[J]. 薛思嘉,楊再?gòu)?qiáng),朱麗云,李軍. 生態(tài)學(xué)雜志. 2018(02)
[4]低溫脅迫下蒙古黃芪差異表達(dá)基因分析[J]. 華夢(mèng)藝,顧卓雅,殷甘強(qiáng),王偉,南蓬. 植物生理學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]干旱脅迫下割手密根系轉(zhuǎn)錄組差異表達(dá)分析[J]. 劉洪博,劉新龍,蘇火生,陸鑫,徐超華,毛鈞,林秀琴,李純佳,李旭娟,字秋艷. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(06)
[6]核桃園行內(nèi)地面覆蓋的土壤微域生態(tài)效應(yīng)[J]. 孫萌,劉洋,李保國(guó),齊國(guó)輝,張雪梅. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(13)
[7]熱激轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控植物逆境響應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 田尉婧,殷學(xué)仁,李鮮,陳昆松. 園藝學(xué)報(bào). 2017(01)
[8]藍(lán)光和環(huán)境溫度調(diào)控?cái)M南芥生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制研究[J]. 馬定邦. 生命科學(xué). 2016(12)
[9]不同品種核桃的氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)[J]. 楊永濤,潘思源,靳欣欣,高仿,田英姿,丁曉麗. 食品科學(xué). 2017(13)
[10]高溫脅迫對(duì)黑麥草生長(zhǎng)及生理代謝的影響[J]. 王日明,熊興耀. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2016(08)
博士論文
[1]高溫和干旱脅迫下茶樹轉(zhuǎn)錄組分析及Histone H1基因的功能鑒定[D]. 王偉東.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]節(jié)旋藻對(duì)溫度脅迫的生理響應(yīng)與差異表達(dá)基因分析[D]. 陳瑾.天津商業(yè)大學(xué) 2017
[2]不同長(zhǎng)勢(shì)及年齡組胡楊的莖流日變化特征研究[D]. 買爾當(dāng)·克依木.新疆大學(xué) 2014
本文編號(hào):3208211
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