基于RNA-seq技術(shù)對西瓜果皮色澤差異表達(dá)基因的分析.pdf

1、西瓜（Citrullus lanatus），屬葫蘆科西瓜屬一年生蔓性草本植物，原產(chǎn)于非洲。西瓜是世界上重要的水果之一。隨著生活水平的提高，人們對西瓜品質(zhì)要求也越高。西瓜品質(zhì)包括外觀、口感及營養(yǎng)等。西瓜果皮的色澤是西瓜果實(shí)的品質(zhì)評價以及種質(zhì)改良的重要經(jīng)濟(jì)性狀，是現(xiàn)代社會人們在西瓜消費(fèi)中參考的重要商品特性，因此，優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和外觀美麗的西瓜新品種有利于西瓜品種結(jié)構(gòu)的豐富和商品質(zhì)量的提高，同時也對西瓜的商品性具有很大的影響。
　　本試驗(yàn)從

2、西瓜黃皮突變型材料、綠皮野生型材料的果實(shí)座果期、膨大期及成熟期6份樣品中提取果皮色澤相關(guān)基因，運(yùn)用轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)研究基因的生物學(xué)功能?；谵D(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)，我們進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組文庫的評估、基因的分析、各個時期差異表達(dá)基因的分析結(jié)論如下：
　　(1)經(jīng)過電泳檢測、微量紫外分光光度計(jì)定量檢測獲得了符合建庫標(biāo)準(zhǔn)的西瓜果皮總RNA。使用Qubit2.0、Aglient2100對文庫的濃度和插入片段大小進(jìn)行檢測，用qPCR方法對文庫的有效濃度進(jìn)行

3、準(zhǔn)確定量，檢測和定量確定文庫質(zhì)量合格。6份樣品轉(zhuǎn)錄組測序完成之后，除去其中接頭序列及低質(zhì)量Reads共獲得34.27Gb Clean Data，且各樣品Clean Data均達(dá)到4.67Gb，Q30堿基比均在86.85％及以上，轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)質(zhì)量較好。將各樣品的Clean Reads與制定的參考基因組進(jìn)行序列對比，其比對效率為83.75%到88.11%不等，該轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)能夠滿足信息分析的需求及后期數(shù)據(jù)分析的可靠性，結(jié)果比較理想。

4、　　(2)基于參考基因組序列比對結(jié)果，進(jìn)行了可變剪接預(yù)測分析，對10550個基因結(jié)構(gòu)進(jìn)行了基因結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析，共發(fā)現(xiàn)基因958個，其中有678個已有功能注釋。
　　(3)在同一時期不同顏色的差異表達(dá)基因COG功能分類中，通用功能預(yù)測，轉(zhuǎn)錄，復(fù)制、重組和修復(fù)，氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝，碳水化合物的運(yùn)輸和代謝這五種功能的基因數(shù)量較多，其中核結(jié)構(gòu)、細(xì)胞運(yùn)動、細(xì)胞外結(jié)構(gòu)在三個時期的對比中均無對應(yīng)的差異表達(dá)基因。GO注釋中，主要是注釋到細(xì)胞組成部分中

5、的細(xì)胞外基質(zhì)的組成部分、外區(qū)部分、外區(qū)、細(xì)胞外基質(zhì)，分子功能部分中的核酸結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子的活性、電子載體活動，生物過程部分中的發(fā)育、多生物過程、細(xì)胞外基質(zhì)、蛋白結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子的活性等功能。KEGG注釋中，主要集中注釋到環(huán)境信息處理的植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、代謝部分中的苯丙合成、代謝部分中的光合作用、代謝部分中的淀粉和蔗糖代謝這幾個通路中。
　　(4)同種顏色不同時期差異表達(dá)基因在COG功能分類中，差異表達(dá)基因主要為通用功能預(yù)測，轉(zhuǎn)錄，復(fù)制

6、、重組和修復(fù)，碳水化合物的運(yùn)輸和代謝，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制等基因，而核結(jié)構(gòu)、細(xì)胞運(yùn)動、細(xì)胞外結(jié)構(gòu)等在COG功能分類中并無對應(yīng)的基因。GO注釋中，主要幾種表現(xiàn)在細(xì)胞組分的細(xì)胞外基質(zhì)的組成部分和細(xì)胞部分，分子功能的蛋白標(biāo)簽和轉(zhuǎn)錄因子活性，生物學(xué)過程中的細(xì)胞殺傷和多生物過程。KEGG注釋中，主要集中注釋在環(huán)境信息處理部分中的植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、代謝部分中的淀粉和蔗糖代謝、代謝部分的光合作用、代謝部分中的苯丙合成、遺傳信息處理部分中的核糖體、代謝部分中的

7、苯丙氨酸代謝。
　　(5)基于TopHat2比對打分大于等于50；單堿基錯配位點(diǎn)間隔不小于5個堿基；變體識別質(zhì)量值不低于20；序列測序深度，不低于5x且不高于100x的SNP篩選條件，T01、T02、T03、T04、T05、T06分別獲得了13853個、15617個、14163個、12155個、15108個、18297個可靠的SNP位點(diǎn)。6個樣品轉(zhuǎn)錄組的SNP分析，在T01中有13852個可靠的SNP位點(diǎn)，在T02中有15617個