發(fā)布時(shí)間：2021-11-21 14:56

　　雙孢蘑菇是世界第一大宗栽培食用菌,具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值。為探討雙孢蘑菇子實(shí)體不同發(fā)育時(shí)期基因表達(dá)變化,利用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)雙孢蘑菇原基期、采收期和開傘后期等不同發(fā)育時(shí)期進(jìn)行RNA‐Seq分析,共篩選到6 328個(gè)差異表達(dá)基因,其中3 941個(gè)上調(diào)基因,2 387個(gè)下調(diào)基因。Gene Ontology（GO）功能聚類分析表明,差異表達(dá)基因主要富集在結(jié)合、催化分子功能組和代謝過程生物學(xué)通路中,且發(fā)育過程和有性繁殖相關(guān)的基因全部為上調(diào)表達(dá),以利于細(xì)胞分化發(fā)育形成成熟子實(shí)體進(jìn)入生殖生長(zhǎng)階段。KEGG功能富集分析結(jié)果表明,差異基因參與了氨基酸代謝、碳水化合物代謝、核苷酸代謝、脂類代謝和能量代謝這五大代謝通路,其中差異基因主要富集在氨基酸代謝通路中,氨基酸合成相關(guān)的多數(shù)基因上調(diào)表達(dá),表明雙孢蘑菇子實(shí)體發(fā)育形成需要一系列代謝反應(yīng)協(xié)同調(diào)控,氨基酸代謝相關(guān)基因可能在雙孢蘑菇子實(shí)體發(fā)育過程中起重要作用。本文通過全面分析雙孢蘑菇子實(shí)體發(fā)育時(shí)期基因表達(dá)變化,獲得了大量轉(zhuǎn)錄本信息,為深入了解雙孢蘑菇子實(shí)體發(fā)育調(diào)控分子機(jī)理和相關(guān)功能基因提供了重要的基因數(shù)據(jù)資源。 

【文章來(lái)源】：菌物學(xué)報(bào). 2017,36(02)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

圖 3vs1：采收期 vs 原基期；7vs1：

差異基因的表達(dá)情況，為了進(jìn)一步證實(shí)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的準(zhǔn)確性，挑取2個(gè)差異表達(dá)基因通過Real‐timePCR分析其在7個(gè)子實(shí)體不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)情況（圖2）。Gene148258（Rsc復(fù)合蛋白基因）在子實(shí)體發(fā)育紐扣期至半茶杯期表達(dá)量均較高，在茶杯期表達(dá)量達(dá)到最高，而在子實(shí)體發(fā)育后期（開傘期至大開傘期）表達(dá)量逐漸降低。Gene223689（脯氨酸富集蛋白基因）在子實(shí)體不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)量逐漸升高然后降低，茶杯期達(dá)到最高點(diǎn)，開傘期后逐漸下降。結(jié)果顯示2個(gè)差異基因具有相似的表達(dá)模式，與轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果具有一致性。圖2Gene148258（A）、gene223689（B）的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)1：原基期；2：紐扣期；3：采收期；4：成熟早期；5：成熟期；6：開傘期；7：開傘后期Fig.2Quantitativeexpressionanalysisofthegenes148258(A)and223689(B)atdifferentfruitingstagesinAgaricusbisporus.1:“Pinhead”stage;2:“Button”stage;3:“Closedcup”stage;4:“Cup1”stage;5:“Cup2”stage;6:“Flat1”stage;7:“Flat2”stage.3討論與灰蓋鬼散裂褶菌等模式菌相比，雙孢蘑菇分子理論基礎(chǔ)研究薄弱，遺傳背景了解相對(duì)不足，近年來(lái)基于Illumina測(cè)序平臺(tái)的RNA‐Seq轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)為全面高效地了解雙孢蘑菇生物學(xué)過程中

吳小梅等/雙孢蘑菇子實(shí)體不同發(fā)育時(shí)期的轉(zhuǎn)錄組分析菌物學(xué)報(bào)197對(duì)差異表達(dá)基因的GO功能注釋分類結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（圖1），發(fā)現(xiàn)分子功能（molecularfunction）、細(xì)胞組分（cellularcomponent）、生物學(xué)過程（biologicalprocess）三大功能分類分別包含了7、8和12個(gè)功能分類。在細(xì)胞組分分組中差異表達(dá)基因在細(xì)胞（cell）、細(xì)胞組分（cellpart）類型所占比例最高，分別為19.8%和19.4%，包膜（envelope）的含量最低，僅有8個(gè)基因。在分子功能分組中，結(jié)合（binding）、催化活性（catalyticactivity）類型中差異表達(dá)基因所占比例最高，均為38.0%，分子轉(zhuǎn)導(dǎo)（moleculartransducer）中包含的差異表達(dá)基因數(shù)最少，僅有1個(gè)基因下調(diào)表達(dá)；在結(jié)構(gòu)分子（structuremolecular）亞組中，上調(diào)基因數(shù)目明顯多于下調(diào)基因。在生物學(xué)過程分組中，細(xì)胞過程（cellularprocess）和代謝過程（metabolicprocess）所占比例最高，分別為32.5%和31.8%。其中，在子實(shí)體分化（reproduction）和發(fā)育過程（developmentprocess）條目下的差異基因全部為上調(diào)表達(dá)，符合雙孢蘑菇子實(shí)體分化發(fā)育基本規(guī)律，而脅迫響應(yīng)（responsetostimulus）條目下的基因也具有顯著性的富集，有利于提高雙孢蘑菇發(fā)育過程中對(duì)外界環(huán)境變化的適應(yīng)能力，對(duì)子實(shí)體良好發(fā)育起到正向調(diào)控作用。差異表達(dá)基因顯著性富集結(jié)果顯示，在生物學(xué)過程分組中，氨基酸代謝是顯著富集的類型，說明差異表達(dá)基因參與的主要生物學(xué)過程是細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的各種氨基酸的代謝。對(duì)雙孢蘑菇3個(gè)不同發(fā)育階段顯著差異表達(dá)的（FPKM>15）18個(gè)基因進(jìn)行GO注釋（表3），結(jié)果發(fā)現(xiàn)：大量的氨基酸合成相關(guān)酶具有明顯的高表達(dá)，如天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、乙酰谷氨酸激酶、谷氨酰胺合成酶胍基激酶、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、吡咯啉‐

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3509720