AvrLr19突变菌株诱导TcLr19小麦中差异表达基因分析
发布时间：2021-11-23 22:30
为了探索小麦抗叶锈病基因Lr19抗叶锈病的分子机理,并筛选参与其抗病性防御反应的相关基因,本研究对接种小麦叶锈菌生理小种PHNT及其EMS突变体后的小麦材料‘TcLr19’进行转录组测序及分析。与亲和互作反应相对比,在非亲和互作反应中筛选到2 114个差异表达基因,其中上调差异表达基因1 189个,下调差异表达基因925个。对1 189个上调差异表达基因进行GO功能分析,部分差异表达基因被注释为在真菌的防御反应中发挥抗病功能;KEGG分析表明,一些与抗病相关的差异表达基因被富集到了过氧化物酶、氨基糖/核苷酸糖代谢和角质生物合成信号通路。同时,发现一些与Lr19同在7D染色体上的基因受叶锈菌诱导表达,并在非亲和互作反应中特异性表达。总之,本研究初步明确了参与Lr19抗叶锈病防御反应过程中抗病相关基因的种类以及抗病代谢通路,为探索Lr19的抗叶锈病机制提供了理论基础。
【文章来源】：河北农业大学学报. 2020,43(05)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
测序reads基因组比对结果及样本相关性分析
由于携带Lr19基因的染色体被证实是普通小麦中的7D染色体，因此本研究重点对转录组数据中位于7D染色体上的差异表达基因进行了探索。与亲和互作组相比，许多位于7D染色体上的基因被诱导差异表达，共鉴定了10个差异表达基因（表2），利用Mapchart软件绘制了其在7D染色体上的定位（图3）。醛脱氢酶2C4、细胞色素P450、病程相关蛋白1～4、乙烯转录因子和热激蛋白基因在WT中的表达量高于MT组；另外，本研究发现，有5个基因Traes CS7D02G027600、Traes CS7D02G320200、Traes CS7D02G353900、Traes CS7D02G387000和Traes CS7D02G479300，分别编码Fe2+吸收转运基因（MEBL）、蛋白连接酶（FBL23）、醛脱氢酶，半胱氨酸活性位点（ALDH2C4）、二酰基甘油激酶（DGK5）和GTP结合蛋白（OBGM），这5个基因只在非亲和互作组中表达。以上结果表明，7D染色体上的许多基因在小麦抗病反应中扮演了重要的角色，尤其是在非亲和反应中特异表达的5个基因发挥了更重要的抗病功能。3 讨论与结论
转录组测序结果显示，在WT中共检测到66 768个基因表达，在MT中检测到68 383个基因表达，以P-value<0.05且Foldchange>2作为筛选标准，2个样本组中共筛选到2 114个差异表达基因（图2A），其中有1 189个上调表达基因，925个下调表达基因（图2B）。MA图（图2C）和火山图（图2D）反映了差异表达基因整体分布情况。结果表明，非亲和反应中有大量抗病相关基因上调表达，笔者将重点分析差异表达基因中的上调表达基因。2.3 差异表达基因GO和KEGG分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于转录组分析的金针菇冷诱导原基形成的调控网络[J]. 余颖豪,伍土恒,叶志伟,陈柏雄,郭丽琼,林俊芳. 菌物学报. 2020(06)
[2]基于转录组测序开发的一个小麦叶锈菌特异分子标记[J]. 武文月,王丽珊,郭鹏,王菲,王逍冬,刘大群,王海燕,孟庆芳. 植物遗传资源学报. 2020(05)
[3]基于转录组测序对小麦抗叶锈性相关基因的筛选与分析[J]. 张艳俊,杨毅清,袁心悦,王海燕,刘大群. 河北农业大学学报. 2020(01)
[4]利用农杆菌介导法快速鉴定小麦病程相关蛋白基因TaPR1的功能[J]. 梁芳,刘亦菲,崔钟池,王海燕,刘大群. 河北农业大学学报. 2019(02)
[5]植物类甜蛋白基因家族研究进展[J]. 刘潮,韩利红,王海波,高永,唐利洲. 生物技术通报. 2018(03)
[6]叶锈菌诱导的小麦TaLr19TLP1基因的克隆及表达分析[J]. 栗小英,高琳,张艳俊,王海燕,刘大群. 分子植物育种. 2014(05)
[7]小麦NBS-LRR类抗病基因同源序列的分离与鉴定[J]. 王海燕,杨文香,刘大群. 中国农业科学. 2006(08)
[8]小麦抗叶锈病基因定位及分子标记研究进展[J]. 张翠茹,刘大群. 河北农业大学学报. 2001(01)
博士论文
[1]基于转录组测序的小麦TaNAC069基因抗叶锈性分析与功能解析[D]. 张艳俊.河北农业大学 2020
[2]小麦超长链脂肪酰辅酶A还原酶基因TaFAR的同源克隆与功能分析[D]. 柴乖强.西北农林科技大学 2018
硕士论文
[1][D].
本文编号：3514754
【文章来源】：河北农业大学学报. 2020,43(05)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
测序reads基因组比对结果及样本相关性分析
由于携带Lr19基因的染色体被证实是普通小麦中的7D染色体，因此本研究重点对转录组数据中位于7D染色体上的差异表达基因进行了探索。与亲和互作组相比，许多位于7D染色体上的基因被诱导差异表达，共鉴定了10个差异表达基因（表2），利用Mapchart软件绘制了其在7D染色体上的定位（图3）。醛脱氢酶2C4、细胞色素P450、病程相关蛋白1～4、乙烯转录因子和热激蛋白基因在WT中的表达量高于MT组；另外，本研究发现，有5个基因Traes CS7D02G027600、Traes CS7D02G320200、Traes CS7D02G353900、Traes CS7D02G387000和Traes CS7D02G479300，分别编码Fe2+吸收转运基因（MEBL）、蛋白连接酶（FBL23）、醛脱氢酶，半胱氨酸活性位点（ALDH2C4）、二酰基甘油激酶（DGK5）和GTP结合蛋白（OBGM），这5个基因只在非亲和互作组中表达。以上结果表明，7D染色体上的许多基因在小麦抗病反应中扮演了重要的角色，尤其是在非亲和反应中特异表达的5个基因发挥了更重要的抗病功能。3 讨论与结论
转录组测序结果显示，在WT中共检测到66 768个基因表达，在MT中检测到68 383个基因表达，以P-value<0.05且Foldchange>2作为筛选标准，2个样本组中共筛选到2 114个差异表达基因（图2A），其中有1 189个上调表达基因，925个下调表达基因（图2B）。MA图（图2C）和火山图（图2D）反映了差异表达基因整体分布情况。结果表明，非亲和反应中有大量抗病相关基因上调表达，笔者将重点分析差异表达基因中的上调表达基因。2.3 差异表达基因GO和KEGG分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于转录组分析的金针菇冷诱导原基形成的调控网络[J]. 余颖豪,伍土恒,叶志伟,陈柏雄,郭丽琼,林俊芳. 菌物学报. 2020(06)
[2]基于转录组测序开发的一个小麦叶锈菌特异分子标记[J]. 武文月,王丽珊,郭鹏,王菲,王逍冬,刘大群,王海燕,孟庆芳. 植物遗传资源学报. 2020(05)
[3]基于转录组测序对小麦抗叶锈性相关基因的筛选与分析[J]. 张艳俊,杨毅清,袁心悦,王海燕,刘大群. 河北农业大学学报. 2020(01)
[4]利用农杆菌介导法快速鉴定小麦病程相关蛋白基因TaPR1的功能[J]. 梁芳,刘亦菲,崔钟池,王海燕,刘大群. 河北农业大学学报. 2019(02)
[5]植物类甜蛋白基因家族研究进展[J]. 刘潮,韩利红,王海波,高永,唐利洲. 生物技术通报. 2018(03)
[6]叶锈菌诱导的小麦TaLr19TLP1基因的克隆及表达分析[J]. 栗小英,高琳,张艳俊,王海燕,刘大群. 分子植物育种. 2014(05)
[7]小麦NBS-LRR类抗病基因同源序列的分离与鉴定[J]. 王海燕,杨文香,刘大群. 中国农业科学. 2006(08)
[8]小麦抗叶锈病基因定位及分子标记研究进展[J]. 张翠茹,刘大群. 河北农业大学学报. 2001(01)
博士论文
[1]基于转录组测序的小麦TaNAC069基因抗叶锈性分析与功能解析[D]. 张艳俊.河北农业大学 2020
[2]小麦超长链脂肪酰辅酶A还原酶基因TaFAR的同源克隆与功能分析[D]. 柴乖强.西北农林科技大学 2018
硕士论文
[1][D].
本文编号：3514754
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3514754.html
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