核桃胚脂肪積累期轉(zhuǎn)錄組分析.pdf

1、核桃(Juglans regiaL.)是重要的“木本糧油”生態(tài)樹種，為二倍體植物(2n=32)，全基因組約為606Mb?！懔帷颂遗咧兄竞扛哌_(dá)64.1 g/100g，多不飽和脂肪酸含量為39.27 g/100g，亞油酸(36.16g/100g)和亞麻酸(3.21g/100g)的比例接近于4∶1的比例，其營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成適宜于人體健康，是“21世紀(jì)的超級(jí)食品”。本研究針對(duì)‘香玲’核桃脂肪含量高，多不飽和脂肪酸比例高的特點(diǎn)，通過構(gòu)建核桃花后6

2、0d、90d和120d脂肪積累期胚組織的轉(zhuǎn)錄組和表達(dá)譜;分析核桃胚脂肪積累期的基因表達(dá)模式及其代謝通路;分析核桃胚脂肪積累期脂肪代謝相關(guān)基因的表達(dá)模式;利用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，克隆編碼核桃脂肪酸合成過程中的關(guān)鍵酶——異質(zhì)型乙酰輔酶A羧化酶(ACCase)4個(gè)亞基的基因。為進(jìn)一步研究核桃生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)基因功能及調(diào)控機(jī)制和核桃分子標(biāo)記開發(fā)等研究提供了基礎(chǔ)。主要結(jié)論如下:
　　1、轉(zhuǎn)錄組測(cè)序得到55，047，078條clean read，經(jīng)組裝共

3、得到44，503條unigene，平均長(zhǎng)度為732 bp;103，324條eontig，平均長(zhǎng)度為327bp。初步獲得一批核桃胚發(fā)育過程特有的基因序列和具有完整ORF的重要功能基因轉(zhuǎn)錄物序列。
　　2、對(duì)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序得到的unigene進(jìn)行功能注釋，共有35，042個(gè)轉(zhuǎn)錄本被注釋，占所有unigene的比例達(dá)78.74％。其中有33，763個(gè)轉(zhuǎn)錄本被注釋到Nr蛋白數(shù)據(jù)庫(kù);有11，119個(gè)轉(zhuǎn)錄本被注釋到Swissprot蛋白數(shù)據(jù)庫(kù);1

4、0，822個(gè)轉(zhuǎn)錄本被注釋到COG數(shù)據(jù)庫(kù);15，174個(gè)轉(zhuǎn)錄本被注釋到Gene Ontology(GO)數(shù)據(jù)庫(kù);在KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)中，有17，820條unigene被注釋到了124個(gè)已知的代謝或信號(hào)通路(pathway)中，67(0.38％)條unigene被注釋到脂肪酸合成通路，54(0.3％)條unigene被注釋到不飽和脂肪酸合成通路，6(0.03％)條unigene被注釋到脂肪酸鏈延伸通路。
　　3、通過表達(dá)譜差異分析，共

5、檢測(cè)到16，750條差異表達(dá)基因;其中90 DPA vs60 DAP、120 DPA vs60 DPA和120 DPA vs90 DPA分別有8103、7503和1144條差異表達(dá)基因，并分別有4108、3906、608條差異基因被注釋。差異基因比對(duì)分析顯示，在脂肪合成盛期上調(diào)表達(dá)的基因均為乙酰輔酶A羧化酶、脂肪酸合酶以及與加碳鏈延伸相關(guān)的基因。本研究還利用熒光定量PCR技術(shù)對(duì)隨機(jī)挑選的參與核桃脂肪酸合成的10條基因進(jìn)行表達(dá)量驗(yàn)證，結(jié)果

6、表明有9條基因與表達(dá)譜檢測(cè)的表達(dá)趨勢(shì)一致。
　　4、成功克隆了組成核桃異質(zhì)型ACCase的4個(gè)亞基的基因BC、BCCP、α-CT和β-CT的ORF。BC基因的ORF長(zhǎng)1605bp，編碼535個(gè)氨基酸，與山茶花(camellia japonica) BC亞基聚為一支，同源性最高; BCCP基因的ORF長(zhǎng)840bp，編碼280個(gè)氨基酸，與鱷梨(Persea americana) BCCP亞基聚為一支，同源性最高;α-CT基因的ORF長(zhǎng)