AvrLr19突變菌株誘導(dǎo)TcLr19小麥中差異表達(dá)基因分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-23 22:30
為了探索小麥抗葉銹病基因Lr19抗葉銹病的分子機(jī)理,并篩選參與其抗病性防御反應(yīng)的相關(guān)基因,本研究對(duì)接種小麥葉銹菌生理小種PHNT及其EMS突變體后的小麥材料‘TcLr19’進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序及分析。與親和互作反應(yīng)相對(duì)比,在非親和互作反應(yīng)中篩選到2 114個(gè)差異表達(dá)基因,其中上調(diào)差異表達(dá)基因1 189個(gè),下調(diào)差異表達(dá)基因925個(gè)。對(duì)1 189個(gè)上調(diào)差異表達(dá)基因進(jìn)行GO功能分析,部分差異表達(dá)基因被注釋為在真菌的防御反應(yīng)中發(fā)揮抗病功能;KEGG分析表明,一些與抗病相關(guān)的差異表達(dá)基因被富集到了過氧化物酶、氨基糖/核苷酸糖代謝和角質(zhì)生物合成信號(hào)通路。同時(shí),發(fā)現(xiàn)一些與Lr19同在7D染色體上的基因受葉銹菌誘導(dǎo)表達(dá),并在非親和互作反應(yīng)中特異性表達(dá)?傊,本研究初步明確了參與Lr19抗葉銹病防御反應(yīng)過程中抗病相關(guān)基因的種類以及抗病代謝通路,為探索Lr19的抗葉銹病機(jī)制提供了理論基礎(chǔ)。
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,43(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
測序reads基因組比對(duì)結(jié)果及樣本相關(guān)性分析
由于攜帶Lr19基因的染色體被證實(shí)是普通小麥中的7D染色體,因此本研究重點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中位于7D染色體上的差異表達(dá)基因進(jìn)行了探索。與親和互作組相比,許多位于7D染色體上的基因被誘導(dǎo)差異表達(dá),共鑒定了10個(gè)差異表達(dá)基因(表2),利用Mapchart軟件繪制了其在7D染色體上的定位(圖3)。醛脫氫酶2C4、細(xì)胞色素P450、病程相關(guān)蛋白1~4、乙烯轉(zhuǎn)錄因子和熱激蛋白基因在WT中的表達(dá)量高于MT組;另外,本研究發(fā)現(xiàn),有5個(gè)基因Traes CS7D02G027600、Traes CS7D02G320200、Traes CS7D02G353900、Traes CS7D02G387000和Traes CS7D02G479300,分別編碼Fe2+吸收轉(zhuǎn)運(yùn)基因(MEBL)、蛋白連接酶(FBL23)、醛脫氫酶,半胱氨酸活性位點(diǎn)(ALDH2C4)、二;视图っ福―GK5)和GTP結(jié)合蛋白(OBGM),這5個(gè)基因只在非親和互作組中表達(dá)。以上結(jié)果表明,7D染色體上的許多基因在小麥抗病反應(yīng)中扮演了重要的角色,尤其是在非親和反應(yīng)中特異表達(dá)的5個(gè)基因發(fā)揮了更重要的抗病功能。3 討論與結(jié)論
轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果顯示,在WT中共檢測到66 768個(gè)基因表達(dá),在MT中檢測到68 383個(gè)基因表達(dá),以P-value<0.05且Foldchange>2作為篩選標(biāo)準(zhǔn),2個(gè)樣本組中共篩選到2 114個(gè)差異表達(dá)基因(圖2A),其中有1 189個(gè)上調(diào)表達(dá)基因,925個(gè)下調(diào)表達(dá)基因(圖2B)。MA圖(圖2C)和火山圖(圖2D)反映了差異表達(dá)基因整體分布情況。結(jié)果表明,非親和反應(yīng)中有大量抗病相關(guān)基因上調(diào)表達(dá),筆者將重點(diǎn)分析差異表達(dá)基因中的上調(diào)表達(dá)基因。2.3 差異表達(dá)基因GO和KEGG分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于轉(zhuǎn)錄組分析的金針菇冷誘導(dǎo)原基形成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)[J]. 余穎豪,伍土恒,葉志偉,陳柏雄,郭麗瓊,林俊芳. 菌物學(xué)報(bào). 2020(06)
[2]基于轉(zhuǎn)錄組測序開發(fā)的一個(gè)小麥葉銹菌特異分子標(biāo)記[J]. 武文月,王麗珊,郭鵬,王菲,王逍冬,劉大群,王海燕,孟慶芳. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2020(05)
[3]基于轉(zhuǎn)錄組測序?qū)π←溈谷~銹性相關(guān)基因的篩選與分析[J]. 張艷俊,楊毅清,袁心悅,王海燕,劉大群. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[4]利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法快速鑒定小麥病程相關(guān)蛋白基因TaPR1的功能[J]. 梁芳,劉亦菲,崔鐘池,王海燕,劉大群. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[5]植物類甜蛋白基因家族研究進(jìn)展[J]. 劉潮,韓利紅,王海波,高永,唐利洲. 生物技術(shù)通報(bào). 2018(03)
[6]葉銹菌誘導(dǎo)的小麥TaLr19TLP1基因的克隆及表達(dá)分析[J]. 栗小英,高琳,張艷俊,王海燕,劉大群. 分子植物育種. 2014(05)
[7]小麥NBS-LRR類抗病基因同源序列的分離與鑒定[J]. 王海燕,楊文香,劉大群. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(08)
[8]小麥抗葉銹病基因定位及分子標(biāo)記研究進(jìn)展[J]. 張翠茹,劉大群. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(01)
博士論文
[1]基于轉(zhuǎn)錄組測序的小麥TaNAC069基因抗葉銹性分析與功能解析[D]. 張艷俊.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2020
[2]小麥超長鏈脂肪酰輔酶A還原酶基因TaFAR的同源克隆與功能分析[D]. 柴乖強(qiáng).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
碩士論文
[1][D].
本文編號(hào):3514754
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,43(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
測序reads基因組比對(duì)結(jié)果及樣本相關(guān)性分析
由于攜帶Lr19基因的染色體被證實(shí)是普通小麥中的7D染色體,因此本研究重點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中位于7D染色體上的差異表達(dá)基因進(jìn)行了探索。與親和互作組相比,許多位于7D染色體上的基因被誘導(dǎo)差異表達(dá),共鑒定了10個(gè)差異表達(dá)基因(表2),利用Mapchart軟件繪制了其在7D染色體上的定位(圖3)。醛脫氫酶2C4、細(xì)胞色素P450、病程相關(guān)蛋白1~4、乙烯轉(zhuǎn)錄因子和熱激蛋白基因在WT中的表達(dá)量高于MT組;另外,本研究發(fā)現(xiàn),有5個(gè)基因Traes CS7D02G027600、Traes CS7D02G320200、Traes CS7D02G353900、Traes CS7D02G387000和Traes CS7D02G479300,分別編碼Fe2+吸收轉(zhuǎn)運(yùn)基因(MEBL)、蛋白連接酶(FBL23)、醛脫氫酶,半胱氨酸活性位點(diǎn)(ALDH2C4)、二;视图っ福―GK5)和GTP結(jié)合蛋白(OBGM),這5個(gè)基因只在非親和互作組中表達(dá)。以上結(jié)果表明,7D染色體上的許多基因在小麥抗病反應(yīng)中扮演了重要的角色,尤其是在非親和反應(yīng)中特異表達(dá)的5個(gè)基因發(fā)揮了更重要的抗病功能。3 討論與結(jié)論
轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果顯示,在WT中共檢測到66 768個(gè)基因表達(dá),在MT中檢測到68 383個(gè)基因表達(dá),以P-value<0.05且Foldchange>2作為篩選標(biāo)準(zhǔn),2個(gè)樣本組中共篩選到2 114個(gè)差異表達(dá)基因(圖2A),其中有1 189個(gè)上調(diào)表達(dá)基因,925個(gè)下調(diào)表達(dá)基因(圖2B)。MA圖(圖2C)和火山圖(圖2D)反映了差異表達(dá)基因整體分布情況。結(jié)果表明,非親和反應(yīng)中有大量抗病相關(guān)基因上調(diào)表達(dá),筆者將重點(diǎn)分析差異表達(dá)基因中的上調(diào)表達(dá)基因。2.3 差異表達(dá)基因GO和KEGG分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于轉(zhuǎn)錄組分析的金針菇冷誘導(dǎo)原基形成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)[J]. 余穎豪,伍土恒,葉志偉,陳柏雄,郭麗瓊,林俊芳. 菌物學(xué)報(bào). 2020(06)
[2]基于轉(zhuǎn)錄組測序開發(fā)的一個(gè)小麥葉銹菌特異分子標(biāo)記[J]. 武文月,王麗珊,郭鵬,王菲,王逍冬,劉大群,王海燕,孟慶芳. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2020(05)
[3]基于轉(zhuǎn)錄組測序?qū)π←溈谷~銹性相關(guān)基因的篩選與分析[J]. 張艷俊,楊毅清,袁心悅,王海燕,劉大群. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[4]利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法快速鑒定小麥病程相關(guān)蛋白基因TaPR1的功能[J]. 梁芳,劉亦菲,崔鐘池,王海燕,劉大群. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[5]植物類甜蛋白基因家族研究進(jìn)展[J]. 劉潮,韓利紅,王海波,高永,唐利洲. 生物技術(shù)通報(bào). 2018(03)
[6]葉銹菌誘導(dǎo)的小麥TaLr19TLP1基因的克隆及表達(dá)分析[J]. 栗小英,高琳,張艷俊,王海燕,劉大群. 分子植物育種. 2014(05)
[7]小麥NBS-LRR類抗病基因同源序列的分離與鑒定[J]. 王海燕,楊文香,劉大群. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(08)
[8]小麥抗葉銹病基因定位及分子標(biāo)記研究進(jìn)展[J]. 張翠茹,劉大群. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(01)
博士論文
[1]基于轉(zhuǎn)錄組測序的小麥TaNAC069基因抗葉銹性分析與功能解析[D]. 張艷俊.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2020
[2]小麥超長鏈脂肪酰輔酶A還原酶基因TaFAR的同源克隆與功能分析[D]. 柴乖強(qiáng).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
碩士論文
[1][D].
本文編號(hào):3514754
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