基于转录组的冬虫夏草菌微循环产孢研究
发布时间：2021-08-22 00:44
为研究冬虫夏草菌（Ophiocordyceps sinensis）微循环产孢过程中的分子机理,采用高通量测序技术,对微循环产孢前后冬虫夏草菌的转录组进行研究。筛选获得差异表达基因6 902个。Gene Ontology（GO）功能聚类分析表明,差异表达基因主要参与分子功能、胞内运输、核糖核蛋白复合体等生物学通路。京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）功能富集分析结果表明,差异表达基因参与了核糖体、嘧啶代谢、蛋白酶体、嘌呤代谢、甘氨酸代谢等过程。Mmc、Mcb、MaH1、MaPP5、MaAGA、Pyk等候选基因不同程度的参与了冬虫夏草菌微循环产孢过程,其中Mcb家族基因可能起到关键作用。通过qRT-PCR验证差异表达基因,定量结果与转录组测序结果一致。本研究为进一步揭示冬虫夏草菌微循环产孢分子机制以及关键基因的调控提供了重要信息。
【文章来源】：微生物学杂志. 2020,40(06)CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
差异基因火山图
依据现有文献报道,参与微循环产孢分子过程的基因有粗糙脉胞菌(Neurospora crasa)中与温度调控相关的Mcb、Mcm[16],绿僵菌(Metarhiziumanisopliae)中的Mmc[17],蝗绿僵菌(Metarhizium acridum)中的MaH1、MaPPT5、MaRcp、MaCreA、MaCpp、MaMmc、MaAGA[18]。本研究通过Blast比对寻找同源基因(表9),发现OCS_04770、OCS_00163、OCS_03024、OCS_03121、OCS_00810、Novel00657和OCS_05211分别与绿僵菌中Mmc、粗糙脉胞菌中的Mcb以及蝗绿僵菌中MaH1、MaPP5、MaAGA、Pyk具有较高的同源性,分别达到78.70%、69.00%、70.00%、74.00%、79.00%、79.00%,在这些基因中Mmc、MaH1呈现上调表达,Mmc差异表达倍数达到5倍以上,MaPP5、MaAGA、Pyk基因呈现下调表达。而Mcb同源序列OCS_00163与OCS_03024却同时呈现上调和下调的趋势。表7 部分差异表达基因的GO功能分类Table 7 GO functional classification of partial DEGs 分类 条目 差异基因数目 P值 上调差异基因数目 下调差异基因数目 生物学过程 胞内运输 197 0.000 2 88 109 单组织胞内运输 111 0.000 2 47 64 高尔基体小泡运输 43 0.001 4 19 24 细胞蛋白质定位 163 0.001 6 76 87 细胞大分子定位 163 0.001 6 76 87 细胞酰胺代谢过程 246 0.001 9 172 74 细胞定位 225 0.003 2 96 129 细胞定位的建立 211 0.004 1 92 119 四吡咯代谢过程 54 0.004 2 22 32 细胞内蛋白运输 147 0.004 4 70 77 细胞组分 核糖核蛋白复合体 203 0.000 8 147 56 细胞内 1 118 0.001 2 601 517 细胞内的部分 1 090 0.001 8 584 506 无膜结合细胞器 317 0.002 4 209 108 细胞内无膜结合细胞器 311 0.002 6 207 104 细胞器 905 0.003 4 498 407 细胞内细胞器 894 0.004 5 493 401 催化复合体 119 0.004 5 60 59 细胞 1 201 0.004 6 641 560 细胞部分 1 201 0.004 6 641 560 分子功能 核酸结合 813 0.000 4 447 366 DNA结合 529 0.001 0 292 237 有机环化合物结合 1 433 0.001 8 756 677 杂环化合物结合 1 433 0.001 8 756 677 磷脂结合 29 0.002 6 7 22 核糖体结构组成 137 0.005 4 109 28 分子功能 3 799 0.005 9 1 875 1 924 脒基核苷酸结合 141 0.008 6 75 66 脒基核糖核苷酸结合 141 0.008 6 75 66 GTP结合 139 0.010 4 75 64
表9 冬虫夏草菌微循环产孢候选基因Table 9 Candidate genes involved in microcycle conidiation in O. sinensis 序列 log2(FC) p值 q值 同源基因 GenBank登录号 同源率/% OCS_04770 5.54 0 0 Mmc FC809355 78.70 OCS_00163 -1.41 1.4E-303 1.7E-302 Mcb EF495262 69.00 OCS_03024 2.58 1.7E-200 1.4E-199 Mcb XM_958785.2 73.00 OCS_03121 2.06 0 0 MaH1 MH157876 70.00 OCS_00810 -0.93 1.83E-98 9.08E-98 MaPP5 HQ317137 74.00 Novel00657 -3.16 0 0 MaAGA HM068369 79.00 OCS_05211 -0.6 1.68E-85 7.52E-85 Pyk HQ153828 79.00图4 差异表达基因的qRT-PCR验证
本文编号：3356657
【文章来源】：微生物学杂志. 2020,40(06)CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
差异基因火山图
依据现有文献报道,参与微循环产孢分子过程的基因有粗糙脉胞菌(Neurospora crasa)中与温度调控相关的Mcb、Mcm[16],绿僵菌(Metarhiziumanisopliae)中的Mmc[17],蝗绿僵菌(Metarhizium acridum)中的MaH1、MaPPT5、MaRcp、MaCreA、MaCpp、MaMmc、MaAGA[18]。本研究通过Blast比对寻找同源基因(表9),发现OCS_04770、OCS_00163、OCS_03024、OCS_03121、OCS_00810、Novel00657和OCS_05211分别与绿僵菌中Mmc、粗糙脉胞菌中的Mcb以及蝗绿僵菌中MaH1、MaPP5、MaAGA、Pyk具有较高的同源性,分别达到78.70%、69.00%、70.00%、74.00%、79.00%、79.00%,在这些基因中Mmc、MaH1呈现上调表达,Mmc差异表达倍数达到5倍以上,MaPP5、MaAGA、Pyk基因呈现下调表达。而Mcb同源序列OCS_00163与OCS_03024却同时呈现上调和下调的趋势。表7 部分差异表达基因的GO功能分类Table 7 GO functional classification of partial DEGs 分类 条目 差异基因数目 P值 上调差异基因数目 下调差异基因数目 生物学过程 胞内运输 197 0.000 2 88 109 单组织胞内运输 111 0.000 2 47 64 高尔基体小泡运输 43 0.001 4 19 24 细胞蛋白质定位 163 0.001 6 76 87 细胞大分子定位 163 0.001 6 76 87 细胞酰胺代谢过程 246 0.001 9 172 74 细胞定位 225 0.003 2 96 129 细胞定位的建立 211 0.004 1 92 119 四吡咯代谢过程 54 0.004 2 22 32 细胞内蛋白运输 147 0.004 4 70 77 细胞组分 核糖核蛋白复合体 203 0.000 8 147 56 细胞内 1 118 0.001 2 601 517 细胞内的部分 1 090 0.001 8 584 506 无膜结合细胞器 317 0.002 4 209 108 细胞内无膜结合细胞器 311 0.002 6 207 104 细胞器 905 0.003 4 498 407 细胞内细胞器 894 0.004 5 493 401 催化复合体 119 0.004 5 60 59 细胞 1 201 0.004 6 641 560 细胞部分 1 201 0.004 6 641 560 分子功能 核酸结合 813 0.000 4 447 366 DNA结合 529 0.001 0 292 237 有机环化合物结合 1 433 0.001 8 756 677 杂环化合物结合 1 433 0.001 8 756 677 磷脂结合 29 0.002 6 7 22 核糖体结构组成 137 0.005 4 109 28 分子功能 3 799 0.005 9 1 875 1 924 脒基核苷酸结合 141 0.008 6 75 66 脒基核糖核苷酸结合 141 0.008 6 75 66 GTP结合 139 0.010 4 75 64
表9 冬虫夏草菌微循环产孢候选基因Table 9 Candidate genes involved in microcycle conidiation in O. sinensis 序列 log2(FC) p值 q值 同源基因 GenBank登录号 同源率/% OCS_04770 5.54 0 0 Mmc FC809355 78.70 OCS_00163 -1.41 1.4E-303 1.7E-302 Mcb EF495262 69.00 OCS_03024 2.58 1.7E-200 1.4E-199 Mcb XM_958785.2 73.00 OCS_03121 2.06 0 0 MaH1 MH157876 70.00 OCS_00810 -0.93 1.83E-98 9.08E-98 MaPP5 HQ317137 74.00 Novel00657 -3.16 0 0 MaAGA HM068369 79.00 OCS_05211 -0.6 1.68E-85 7.52E-85 Pyk HQ153828 79.00图4 差异表达基因的qRT-PCR验证
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