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甜菊自交不亲和及自交亲和无性系自花授粉柱头的荧光显微观察和转录组分析 被引量：1
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作者 杨永恒 张永侠 +5 位作者 张婷 徐晓洋 孙玉明 王小敏 佟海英 原海燕 《植物资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期25-32,共8页
为了探究甜菊(Stevia rebaudiana Bertoni)自交不亲和的生理和分子机制,以甜菊自交不亲和无性系‘B4’及自交亲和无性系‘Z8-42’为研究对象,对2个无性系的自花授粉柱头进行荧光显微观察和转录组分析。荧光显微观察结果显示:‘B4’自花... 为了探究甜菊(Stevia rebaudiana Bertoni)自交不亲和的生理和分子机制,以甜菊自交不亲和无性系‘B4’及自交亲和无性系‘Z8-42’为研究对象,对2个无性系的自花授粉柱头进行荧光显微观察和转录组分析。荧光显微观察结果显示:‘B4’自花授粉柱头无花粉附着,而‘Z8-42’自花授粉柱头有花粉附着。2个无性系自花授粉柱头转录组整体测序质量较高,共获得43.84 Gb clean data。在组装的51819个unigene中,表达unigene有49214个;注释到NR数据库的表达unigene最多(29523);并且,在NR数据库中,注释到向日葵(Helianthus annuus Linn.)同源序列的unigene最多(20117)。在2个无性系中共筛选到7560个差异表达unigene;以‘B4’为对照,‘Z8-42’自花授粉柱头中表达量上调的差异表达unigene有3122个,表达量下调的差异表达unigene有4438个。GO功能注释和富集分析结果表明:甜菊差异表达unigene的功能包括生物过程、细胞组分和分子功能3个大类47个小类,其中,生物过程大类中富集到信号转导的差异表达unigene最多(225),细胞组分大类中富集到膜部分、膜固有成分和膜组成成分的差异表达unigene非常多(分别为1700、1665和1664),分子功能大类中富集到离子结合的差异表达unigene最多(1650)。共有1605个差异表达unigene被注释到KEGG代谢通路的6个大类中,其中,注释到代谢大类的差异表达unigene最多(882),占比为55.0%,分布在10个二级分类的91条代谢通路中。单个代谢通路中,植物-病原体互作通路的差异表达unigene最多(81)。综合上述研究结果,初步判定甜菊自交不亲和可能发生在柱头与花粉互作的起始阶段,如识别、黏附过程;差异表达unigene引起的柱头细胞信号转导、膜成分、离子结合等功能和结构改变可能是导致供试的2个无性系自交亲和性不同的原因,并且植物-病原体互作通路可能参与柱头和花粉的识别过程,与自交不亲和性密切相� 展开更多
关键词 甜菊 自交不亲和 柱头 差异表达unigene 荧光显微观察 转录组分析
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茅苍术二倍体和同源四倍体叶片转录组比较 被引量：1
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作者 张子璇 谭明谱 +3 位作者 王将 张成才 罗丽娜 向增旭 《植物资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期41-49,共9页
采用转录组测序技术对茅苍术〔Atractylodes lancea(Thunb.)DC.〕二倍体和同源四倍体叶片进行无参转录组测序,并在前期研究基础上筛选叶片中的高可信度差异表达unigenes。结果显示:共获得495797个unigenes,GC含量为46.54%,平均长度为402... 采用转录组测序技术对茅苍术〔Atractylodes lancea(Thunb.)DC.〕二倍体和同源四倍体叶片进行无参转录组测序,并在前期研究基础上筛选叶片中的高可信度差异表达unigenes。结果显示:共获得495797个unigenes,GC含量为46.54%,平均长度为402.8 bp,N50和N90分别为413和225 bp。与GO、NR、String、SwissProt、KEGG和Pfam数据库的比对结果表明:共注释到259841个unigenes,占unigenes总数的52.41%。NR数据库比对结果显示:茅苍术与同科植物Cynara cardunculus var.scolymus(Linn.)Fiori和向日葵(Helianthus annuus Linn.)的unigenes序列同源性明显高于其他种类。通过表达量比较,共筛选出923个差异表达unigenes。GO功能分类结果表明:这些差异表达unigenes的功能被分成3个大类61个小类。KEGG富集分析结果表明:这些差异表达unigenes被注释到5个大类中,其中,注释到代谢中的差异表达unigenes最多(75),且富集在次生代谢物生物合成、淀粉和蔗糖代谢及脂肪酸延伸等8条代谢通路中。茅苍术二倍体和同源四倍体叶片和全株的共有高可信度差异表达unigenes有298个,其中,热激蛋白基因(DnaK/Hsp70)、ACC氧化酶基因(ACO)、脂肪酸脱氢酶基因(FAD2)和长链-3-羟酰基-CoA脱水酶基因(PHS1/PAS2)的表达量在同源四倍体中上调,而乙烯受体基因(ETR/ERS)、丙二烯氧化物合酶基因(AOS)、脂氧合酶基因(LOX)和14-3-3结构域蛋白基因(YWHAE)的表达量在同源四倍体中下调。研究结果显示:茅苍术二倍体和同源四倍体叶片在细胞发育、代谢、能量转化、物质积累及信号转导上存在差异,筛选的差异表达unigenes可能参与茅苍术叶片发育调控,筛选的高可信度差异表达基因可作为茅苍术倍性育种的关键候选基因。 展开更多
关键词 茅苍术 二倍体 同源四倍体 差异表达unigene 功能注释
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米槠雄花发育相关的转录组和MADS-box家族基因表达特性分析 被引量：3
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作者 连辉 江淑珍 +2 位作者 熊远芳 沈军 陈世品 《植物资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期39-48,共10页
以米槠〔Castanopsis carlesii(Hemsl.)Hayata〕花芽期、半开期和盛花期的雄花为研究材料,利用高通量测序平台构建米槠雄花发育过程的转录组数据库。分别对花芽期与半开期、半开期与盛花期以及花芽期与盛花期进行比较,筛选与雄花发育相... 以米槠〔Castanopsis carlesii(Hemsl.)Hayata〕花芽期、半开期和盛花期的雄花为研究材料,利用高通量测序平台构建米槠雄花发育过程的转录组数据库。分别对花芽期与半开期、半开期与盛花期以及花芽期与盛花期进行比较,筛选与雄花发育相关的差异表达unigenes,并对差异表达unigenes进行功能注释。同时对米槠MADS-box家族基因进行鉴定,分析其在米槠雄花发育3个时期的表达量变化。结果显示:在获得的转录组中,clean reads数为628800000~643700000,高质量总碱基量为6.29~6.44 Gb,Q30碱基百分比均不小于90.67%,GC含量为45.09%~45.39%。花芽期与半开期、半开期与盛花期以及花芽期与盛花期间分别有15086、6770和16150个差异表达unigenes。GO功能注释结果显示:差异表达unigenes主要注释在催化活性、连接和膜等相关的生物过程。KEGG代谢通路注释结果显示:差异表达unigenes主要注释在全局及概要图、碳水化合物代谢、环境适应性和信号转录等相关的代谢通路。说明催化酶在米槠雄花发育过程有重要作用,注释在细胞组分中的差异表达unigenes主要与花粉成熟相关,同时雄花发育受碳水化合物代谢和转录因子的调控。表达量分析发现,米槠type-Ⅱ型MADS-box家族基因在雄花发育过程中的表达具有差异性。SHP和AG基因表达趋势相似,在花芽期表达量较低,半开期和盛花期表达量升高;AP 3基因随着雄花发育表达量逐渐升高;2个MIKC*类同源基因主要在半开期表达;3个AP1/FUL类同源基因在雄花发育3个时期中均有表达,但表达趋势有差异;AGL 6基因在雄花发育3个时期表达量均较高;4个SEP类同源基因在雄花发育中表达量较高,其中,SEP 3基因表达量最高,在雄花发育3个时期的表达量变化不大,其余3个SEP类同源基因均在盛花期表达量升至最高。综合分析结果表明:在米槠雄花转录组中,多数差异表达unigenes的功能与花粉发� 展开更多
关键词 米槠 雄花 转录组 差异表达unigenes MADS-box家族基因
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