甘藍(lán)型油菜耐濕差異性表達(dá)基因的篩選及分析.pdf

1、與擬南芥、水稻等傳統(tǒng)模式植物相比，甘藍(lán)型油菜中耐濕基因的鑒定和耐濕機(jī)制的研究還比較少，篩選和鑒定甘藍(lán)型油菜中與耐濕相關(guān)的基因，分析揭示其耐濕分子機(jī)制，可以為油菜耐濕分子育種提供科學(xué)依據(jù)。為發(fā)掘甘藍(lán)型油菜耐濕相關(guān)基因，本研究選用耐濕性遺傳差異較大的2個甘藍(lán)型油菜純系中雙9號(耐濕)和GH01(敏感)，以水淹處理12小時苗期根的RNA為tester，對照為driver，構(gòu)建cDNA文庫，利用轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)方法，篩選參與濕害應(yīng)答

2、相關(guān)的基因。主要結(jié)果如下：
　　 1.濕害脅迫下中雙9號和GH01中分別有12211個和11469個差異表達(dá)基因。其中，中雙9號特異性差異基因3526個，GH01特異性差異基因2784個，中雙9號和GH01共表達(dá)差異基因8685個。
　　 2.對差異表達(dá)基因進(jìn)行了主要生物學(xué)功能分類。在濕害脅迫下，在細(xì)胞組件中與細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞器相關(guān)的差異基因占有很大比例。分子功能注釋中的差異表達(dá)基因較多的是結(jié)合和催化相關(guān)基因，主要包

3、括蛋白結(jié)合、陽離子結(jié)合相關(guān)基因、金屬離子結(jié)合基因等結(jié)合基因，氧化還原酶、磷酸轉(zhuǎn)移酶，水解酶等催化相關(guān)基因，轉(zhuǎn)運(yùn)載體、電子載體相關(guān)基因和一些參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要基因等。而在生物過程中主要是參與細(xì)胞內(nèi)代謝途徑的相關(guān)基因，如：蛋白代謝途徑，糖代謝途徑相關(guān)基因，分解代謝途徑、細(xì)胞過程、刺激應(yīng)答、生物學(xué)調(diào)節(jié)、細(xì)胞機(jī)構(gòu)合成等相關(guān)途徑的基因等。
　　 3.在中雙9號中，有4條Pathway顯著富集，包括：氨基糖和核苷酸糖代謝、ABC轉(zhuǎn)運(yùn)、非同源

4、末端連接、其他類型含氧糖的合成。在GH01中，有5條Pathway顯著富集，包括：氨基糖和核苷酸糖代謝、ABC轉(zhuǎn)運(yùn)、苯丙氨酸代謝、丙氨酸，天門冬氨酸和谷氨酸代謝和光合作用。
　　 4.應(yīng)用Real-time RT-PCR方法驗證分析了有功能注釋的8個基因。其中有5個基因在中雙9號中表現(xiàn)上調(diào)，而在GH01中表現(xiàn)下調(diào)；有3個基因在中雙9號和GH01中共同表達(dá)。結(jié)果表明這8個基因在濕害脅迫下表達(dá)量改變倍數(shù)和表達(dá)譜測序中獲得的差異表達(dá)倍