草菇不同發(fā)育時期菌柄基因表達譜差異初步分析.pdf

1、本研究通過草菇單孢配對獲得實驗菌株,探討了草菇總RNA的提取方法,并運用高通量的數(shù)字化基因表達譜測序技術對草菇不同發(fā)育時期的菌柄進行標簽測序,獲得了草菇發(fā)育過程中紐扣期菌柄(No)、蛋形期菌柄(Db)、伸長期菌柄(Sb)、成熟期菌柄(Cb)四個時期的表達譜。運用生物信息學的方法對四個時期表達譜進行分析。
　　 通過高通量測序,各個樣本庫中我們獲得了5.7M-6.2M個標簽,各庫的標簽種類數(shù)分布在0.1—0.3M之間。去除低質(zhì)量的

2、標簽,我們在Nb、Db、Sb、Cb四個時期中獲得的Clean tag總數(shù)分別是5612361、5978522、5972497、5967968；獲得的標簽種類數(shù)分別為90437,97022,87911,83702。將測序標簽與參考序列進行比對,在Nb、Db、Sb、Cb四個庫中比對到參考基因的轉(zhuǎn)錄本數(shù)目分別為10610,15329,13815,14335。四個樣本的標簽拷貝數(shù)變化呈現(xiàn)趨勢一致。測序標簽與反義鏈也有部分匹配,在Nb、Db、Sb

3、、Cb四個庫中,分別約有34.40％,35.83％,31.83％,31.85％的參考基因被特異性標簽反向匹配,這些基因有可能是雙向調(diào)控的基因。
　　 在Nb、Db、Sb、Cb四個時期中檢測到與生長發(fā)育相關的蛋白,主要是幾丁質(zhì)合成酶、絲裂原蛋白激酶、內(nèi)切葡聚糖酶、肌動蛋白、微管蛋白、驅(qū)動蛋白等,在草菇不同的發(fā)育時期表達量不同,但變化趨勢相似,這些蛋白在Db時期對應的轉(zhuǎn)錄本含量都比較高,推測Db時期成長旺盛,需要的能源物質(zhì)較多。細胞

4、壁合成相關的轉(zhuǎn)錄本含量也處于很高的水平,微管蛋白在Db時期和Sb時期轉(zhuǎn)錄本含量都比較高,推測該轉(zhuǎn)錄本與Sb時期菌柄伸長相關。
　　 對差異基因進行GO功能分類,對顯著性富集的GO條目進行分析,涉及到的轉(zhuǎn)錄本主要是與DNA結合、染色體組成、轉(zhuǎn)移酶活性、核糖體蛋白相關。通過分析推測Db時期與Nb時期相比,DNA復制能力較強,細胞迅速分裂分化,存在較多的信號分子調(diào)控作用；Db與Sb時期相比,Db時期核糖體數(shù)量較多,推測Db時期蛋白質(zhì)的

5、合成種類和數(shù)量較多,表明在草菇菌柄進入伸長期已經(jīng)完成分化,蛋白質(zhì)合成能力與Sb時期相比減弱；Sb時期與Cb時期相比,Cb時期組蛋白合成受阻,推測Cb時期草菇染色體活動不頻繁,復制能力減弱,存在著衰老的現(xiàn)象,不需要更多的能量供應。
　　 對顯著性富集的代謝通路進行分析,主要有DNA復制、Ribosome、Cell Cycle等代謝途徑,通過分析發(fā)現(xiàn)DNA復制途徑中Nb、Db、Sb、Cb四個時期DNA復制能力Db時期強,隨著發(fā)育逐漸

6、減弱；在Risome途徑中,Nb、Db、Sb、Cb四個時期,Nb和Db時期核糖體與Sb、Cb時期相比數(shù)量較多；在Cell Cycle途徑中,Db時期細胞周期活動較多。
　　 綜合分析推測在草菇的發(fā)育過程中Nb至Db時期生長旺盛,生活能力強,細胞增殖和分化活動較多,存在較多的信號調(diào)控活動,在該階段菌柄的伸長主要依賴細胞分裂增殖,Db至Cb時期菌柄的伸長更多依賴細胞的伸長。Db時期DNA復制能力強,蛋白質(zhì)合成處于高峰期,該時期代謝旺