基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)聚類(lèi)分析方法比較與大豆疫霉基因的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建.pdf

1、大豆疫霉(Phytophthora sojae)侵染大豆引起的大豆根腐病是大豆生產(chǎn)上的毀滅性病害之一，每年造成大豆10多億美元的經(jīng)濟(jì)損失。為深入了解大豆疫霉引起的大豆病害，有必要進(jìn)行基因芯片試驗(yàn)。在基因芯片試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中，聚類(lèi)分析和基因網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建是常規(guī)的分析方法。這些方法所挖掘的信息對(duì)大豆遺傳育種是有用的。
　　 本研究主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容。首先，選擇一種適宜的聚類(lèi)分析方法對(duì)大豆疫霉菌基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析。為此，利用52組

2、基因表達(dá)譜模擬數(shù)據(jù)和1組酵母基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)，通過(guò)CH(Calinski-Harabasz index)、FOM(figure0f merit)和CCR(correct classification rate)三個(gè)指標(biāo)，比較Ma等(2006)、Qu&Xu(2006)和Fu&Medico(2007)三種基于模型的基因表達(dá)譜聚類(lèi)分析方法，以獲得適宜的聚類(lèi)分析方法；其次，用選擇出的聚類(lèi)分析方法對(duì)大豆疫霉菌基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析，并分析其表達(dá)

3、趨勢(shì)；最后，根據(jù)聚類(lèi)分析結(jié)果，用Edwards等(2010)的方法，通過(guò)R語(yǔ)言包gRapHD對(duì)每一亞類(lèi)大豆疫霉菌基因進(jìn)行基因網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。其主要結(jié)果如下：
　　 1)用Ma等(2006)，Ou和xu(2006)以及Fu和Medico(2007)方法對(duì)52組基因表達(dá)譜模擬數(shù)據(jù)和1組酵母基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析，得到Ma等(2006)的CH平均值最大、FOM平均值最小和CCR平均值最大，說(shuō)明Ma等(2006)對(duì)基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)的聚類(lèi)分析

4、效果是上述三種方法中最優(yōu)的。
　　 2)用 Ma等(2006)對(duì)大豆疫霉菌數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析，把8187個(gè)基因分成了21類(lèi)，每一類(lèi)的基因數(shù)目分別為：2593、501、566、381、9、676、105、40、98、1498、63、126、168、49、795、29、28、28、34、385和15?；蛟诟鱾€(gè)時(shí)期的表達(dá)趨勢(shì)為：菌絲、產(chǎn)包菌絲、游動(dòng)孢子、休止孢子、休止孢子萌發(fā)、侵染Ⅰ(IF1.5h)、侵染Ⅱ(IF3.0h)、侵染Ⅲ(I

5、F6.0h)、侵染Ⅳ(IF12.0h)和侵染Ⅴ(IF24.0h)時(shí)期的上調(diào)基因數(shù)目分別為997、792、1425、3993、4226、2824、0、49、9和0個(gè)；其相應(yīng)的下調(diào)基因數(shù)目分別為：446，1084、4056、357、1234、1326、751、34、74和89個(gè)。
　　 3)用R語(yǔ)言包gRapHD分別對(duì)每一類(lèi)大豆疫霉菌基因進(jìn)行了基因網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，得到21個(gè)大豆疫霉菌基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，共找出60個(gè)有待驗(yàn)證的關(guān)鍵基因，并分析了