轉(zhuǎn)錄組分析文冠果幼苗抗冷性機制.pdf

1、文冠果是我國特有的優(yōu)良木本油料樹種，其種子含油率為30％-47%，種仁含油量高達(dá)66%-70%，具有較高的工業(yè)價值和營養(yǎng)價值，同時含有大量的不飽和脂肪酸，食用可預(yù)防和治療動脈硬化癥，是治療心血管疾病的重要中藥，也為生物柴油的開發(fā)和應(yīng)用提供了原材料。同時文冠果具有較高的抗逆特性，能夠適應(yīng)低溫、干旱、貧瘠的土地，根系發(fā)達(dá)，能夠吸收土壤深層的水分和養(yǎng)分，是荒山綠化的首選樹種。因此研究逆境脅迫下文冠果的防御機制具有重要的意義。
　　本研究

2、通過對低溫條件下文冠果幼苗的轉(zhuǎn)錄組分析，找出響應(yīng)低溫脅迫的代謝途徑和關(guān)鍵基因，分析相關(guān)激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及其在低溫脅迫下的調(diào)控作用，相關(guān)能量代謝反應(yīng)的變化差異，初步闡明文冠果幼苗抗冷的分子調(diào)控機制，具體結(jié)果如下：
　　1.分析了轉(zhuǎn)錄組中差異基因的GO（Gene Ontology）富集情況，包括分子功能（Molecular Function）、生物過程（biological process）和細(xì)胞組成（cellular compone

3、nt）三個部分。分子功能包括鈣調(diào)素依賴蛋白激酶活性、蔗糖跨膜轉(zhuǎn)運蛋白活性、苯丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶活性、水解酶和氧化還原酶活性等,生物學(xué)過程包括次生代謝合成過程、氨酸甲基化、染色質(zhì)濃縮、脫落酸信號激活過程、脂肪酸代謝氧化過程、超氧自由基清除、烯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程等等，細(xì)胞組分包括：高爾基體、類囊體膜、細(xì)胞壁、細(xì)胞核等等。
　　2.通過對轉(zhuǎn)錄組中差異表達(dá)基因的KEGG（Kyoto Encyclopedia Of Genes And Genomes）

4、富集分析，發(fā)現(xiàn)差異基因主要集中在果糖、甘露糖代謝途徑、類黃酮合成途徑、光合作用代謝途徑、糖酵解途徑、苯丙氨酸代謝途徑、蔗糖及淀粉合成途徑、激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑、不飽和脂肪酸合成途徑等。
　　3.利用MISA軟件篩選文冠果轉(zhuǎn)錄組測序獲得的61,659條Unigene，共檢測出8,749個SSR位點，鑒定出6種類型的SSR：單堿基（Mono-nucleotide）重復(fù)SSR、雙堿基（Di-nucleotide）重復(fù)SSR、三堿基（Tri-

5、nucleotide）重復(fù)SSR、四堿基（Tetra-nucleotide）重復(fù)SSR、五堿基（Penta-nucleotide）重復(fù)SSR和六堿基（Hexa-nucleotide）重復(fù)SSR。
　　通過以上對差異基因的分析，本研究發(fā)現(xiàn)在低溫脅迫條件下，文冠果幼苗中類黃酮合成相關(guān)基因的表達(dá)明顯上調(diào)，膜系統(tǒng)相關(guān)基因的表達(dá)變化也非常明顯，能量代謝相關(guān)氧化還原酶的表達(dá)量升高。同時本研究還發(fā)現(xiàn)在低溫脅迫條件下，鹽脅迫防御途徑相關(guān)基因也上調(diào)