粳糯谷子籽粒灌浆期转录组测序和差异表达基因分析

发布时间：2020-04-12 03:56

【摘要】：谷子糯性影响小米的蒸煮食味品质,本研究依据灌浆期GBSSI、SSS和SBE酶活性动态变化,利用高通量测序技术Illumina Hiseq4000对糯谷公谷68(灌浆期第1和5天)和粳谷赤谷4号(灌浆期第1和10天)未成熟籽粒进行转录组测序。结果表明:1.三种酶活性均呈现低—高—低的变化趋势,其中GBSSI、SSS和SBE活性在灌浆第5天、10天和3天分别达到最大。2.Unigene注释到eggNOG和KEGG数据库的同源比对信息分别为73752和37785条,其中eggNOG依其功能约分为24类,KEGG依其功能注释到有机系统、新陈代谢、遗传信息处理、环境信息处理和细胞进程的Unigene序列依次分别为2457、20382、10214、2259和2473个。GO功能分类将345137条Unigene分到生物过程、细胞组分和分子功能三大本体,分别含25、15和10个GO子类别。3.GBSSI活性最高和最低时,糯谷差异基因数量较少,上调较下调表达基因多431个;粳谷差异基因数量较多,上调较下调表达基因多97个。说明糯谷籽粒形成过程中差异基因个数变化不大,且上调基因为主导因素,粳谷籽粒形成过程中差异基因个数变化较大。4.灌浆前期糯谷差异表达基因GO富集最大的是种子油体生物发生功能,粳谷是光合作用、光系统中的光捕获I和色素结合功能;灌浆前期粳糯谷GO富集程度最大的是芳香族化合物生物合成。5.粳糯谷差异表达基因KEGG富集在植物激素信号转导途径变化均较明显;粳谷在植物-病原体相互作用途径变化显著,但糯谷不显著。6.筛选出表达量(TPM值)较高且差异较大的差异基因10个。比较组A2-VS-A1中,差异基因SSII-3和PHO1在A2中为下调表达,在A1中为上调表达;差异基因AS在A2中为上调表达,在A1中为下调表达。比较组B2-VS-B1中,差异基因PHO1-1、AGP16和WAXY在B2中为下调表达,在B1中为上调表达;差异基因AS在B2中为上调表达,在B1中为下调表达。比较组B1-VS-A1中,差异基因GT7在B1中为上调表达,在A1中为下调表达;差异基因CESA1在B1中为上调表达,在A1中为下调表达。在比较组B2-VS-A2中,差异基因CESA7在B2中为下调表达,在B1中为上调表达。7.以Actin(Si001873)为内参基因,将10个粳糯相关的差异基因进行qRT-PCR验证,与转录组结果相吻合,证明所挑选出的10个差异基因确实与谷子粳糯性相关。
【图文】：

图１邋颗粒结合型淀粉合成酶（ＧＢＳＳＩ）活性动态变化逡逑Ｆｉｇｕｒｅ．邋１邋Ｄｙｎａｍｉｃ邋ｃｈａｎｇｅｓ邋ｏｆ邋ｐａｒｔｉｃｌｅ－ｂｏｕｎｄ邋ｓｔａｒｃｈ邋ｓｙｎｔｈａｓｅ邋（ＧＢＳＳＩ）邋ａｃｔｉｖｉｔｙ逡逑

图２邋可溶性淀粉合成酶（ＳＳＳ）活性动态变化逡逑Ｆｉｇｕｒｅ．２邋Ｄｙｎａｍｉｃ邋ｃｈａｎｇｅｓ邋ｏｆ邋ｓｏｌｕｂｌｅ邋ｓｔａｒｃｈ邋ｓｙｎｔｈａｓｅ邋（ＳＳＳ）邋ａｃｔｉｖｉｔｙ逡逑
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R515;Q78

【参考文献】

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本文编号：2624242