[HTML][HTML] IBA 诱导楸树嫩枝扦插不定根发育的转录组分析

张恩亮, 马玲玲, 杨如同, 李林芳, 汪庆, 李亚, 王鹏 - 林业科学, 2018 - html.rhhz.net
张恩亮, 马玲玲, 杨如同, 李林芳, 汪庆, 李亚, 王鹏
林业科学, 2018html.rhhz.net
[目的] 利用RNA-seq 技术对楸树易生根品种'豫楸1 号'的嫩枝扦插生根的4
个发育阶段进行转录组测序和分析, 为阐明楸树不定根发育的分子机制奠定理论基础.[方法]
首先利用浓度为2 g· L-1 IBA 处理'豫楸1 号'嫩枝, 然后分别提取处理后0 天(对照), 1 天(激活期),
15 天(愈伤形成期) 的插穗基部的RNA 及25 天(不定根形成期) 和35 天(不定根伸长期)
的根部的RNA 进行转录组测序; 接着测序得到raw reads, 通过去除接头, 重复序列,
低质量的序列, 得到高质量的clean reads, 使用Trinity 软件进行拼接获得contigs; 随后 …
摘要
[目的] 利用 RNA-seq 技术对楸树易生根品种 ‘豫楸 1 号’的嫩枝扦插生根的 4 个发育阶段进行转录组测序和分析, 为阐明楸树不定根发育的分子机制奠定理论基础.[方法] 首先利用浓度为 2 g· L-1 IBA 处理 ‘豫楸 1 号’嫩枝, 然后分别提取处理后 0 天 (对照), 1 天 (激活期), 15 天 (愈伤形成期) 的插穗基部的 RNA 及 25 天 (不定根形成期) 和 35 天 (不定根伸长期) 的根部的 RNA 进行转录组测序; 接着测序得到 raw reads, 通过去除接头, 重复序列, 低质量的序列, 得到高质量的 clean reads, 使用 Trinity 软件进行拼接获得 contigs; 随后, 利用 BLASTx, RSEM, Cytoscape 及 MeV4. 9.0 分子生物学软件对测序结果进行注释和差异基因鉴定; 最后随机选取 15 个差异表达的 RNA-Seq 数据利用 qPCR 验证基因的表达.[结果] 在 62 955 个 unigenes 中, 31 646 (50.26%) 个 unigenenes 获得了注释; 差异基因分析发现了 11 100 个差异基因, 其中包括 10 200 个特异的和 900 个共同的差异基因; GO 富集分析发现 ‘细胞骨架’仅在激活期显著富集, 而 ‘DNA 代谢过程’仅在愈伤组织形成期显著富集; KEGG 富集分析显示参与丙烷合成, 糖酵解和植物激素代谢等途径的基因对楸树不定根的形成具有重要的作用, 并且随着楸树不定根发育进程的发展, 参与糖酵解途径的基因数目逐渐减少而参与苯丙素合成的基因数量却在持续增加, 表明在 IBA 刺激后, 代谢通路的动态变化响应了不定根的发育进程.[结论] 通过对楸树 ‘豫楸 1 号’不定根发育的 4 个阶段的转录组分析, 发现细胞分裂素和乙烯间的互作促进楸树愈伤形成而生长素和油菜素内酯间的互作则促进了楸树不定根的伸长. 虽然本研究不能完全解释 ‘豫楸 1 号’不定根形成的分子机制, 但它可以作为进一步探索与这一复杂过程相关的候选途径和基因的有力工具, 可为解析楸树不定根发育的分子机制和其他近缘物种的研究提供帮助.
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