梭梭同化枝及其叶苞状虫瘿的转录组差异表达分析

[目的]分析梭梭同化枝及其叶苞状虫瘿的转录组差异,为揭示梭梭叶苞状虫瘿形成的分子机制及梭梭害虫防治提供理论参考.[方法]以梭梭同化枝及其叶苞状虫瘿为材料,利用Illumina HiSeq 2000高通量测序平台对其进行转录组测序及差异表达基因分析,并通过测定可溶性糖和叶绿素含量验证分析结果.[结果]转录组测序共获得159147条Unigenes,平均长度为551 bp,N50为752 bp,在Swissport、GO、Pfam、NR、NT、KOG/COG和KEGG等数据库均被注释的Unigenes有8521条(5.35%),至少在1个数据库注释的Unigenes有66714条(41.91%),共有49066条Unigenes(30.83%)与物种匹配成功.以q value<0.005且|log2FoldChange|>1为条件,共筛选出3444条差异表达的Unigenes,其中,有1299条上调表达,2145条下调表达.与梭梭同化枝相比,梭梭叶苞状虫瘿上调表达差异基因富集在代谢过程、有机物代谢过程、催化活性、碳代谢作用和核糖体代谢等通路,下调表达基因富集在细胞、细胞组成、胞内细胞成分和细胞器、嘧啶代谢、细胞周期、DNA复制、光合作用及苯丙烷和类黄酮生物合成等过程.不同发育期梭梭叶苞状虫瘿中的可溶性糖含量高于梭梭同化枝,而叶绿素含量均低于梭梭同化枝,进一步验证梭梭叶苞状虫瘿的糖代谢相关基因上调表达而光合作用相关基因下调表达的转录组分析结果.[结论]梭梭叶苞状虫瘿中核糖体数量增加,翻译过程加快,代谢水平提高,糖代谢产物积累,但其光合作用降低,伸长与生长减慢,推测其通过吸收利用同化枝的养分以满足自身需求.     

梭梭热激因子家族基因HaHsfA5的鉴定及其在高温胁迫记忆中的表达

植物能够对经历过的高温胁迫产生"胁迫记忆",从而更好地适应反复发生的高温胁迫。鉴定梭梭热激因子基因HaHsfA5序列和结构特征,分析其在梭梭幼苗高温胁迫记忆中的表达规律,对梭梭高温胁迫适应性研究有重要理论价值。本研究内容包括:以反转录PCR克隆HaHsfA5读码框全长序列;以在线生物信息学工具预测HaHsfA5的蛋白理化参数、蛋白结构域和基元;进行HaHsfA5的序列比对和进化树分析;以qRT-PCR分析HaHsfA5在高温胁迫记忆中的表达。生物信息分析显示HaHsfA5为分子量较小、不稳定、亲水的HSFs家族A亚族蛋白,与甜菜、菠菜、藜麦的Hsf A5有较近亲缘关系。qRT-PCR分析显示经过高温胁迫锻炼的梭梭幼苗在高温胁迫处理下HaHsfA5表达显著上调,而正常条件下生长的梭梭幼苗在高温胁迫处理下其表达并未显著上调。综合Ha HsfA5的结构特征和表达规律,提示HaHsfA5功能可能与梭梭幼苗的高温胁迫记忆有关。本研究为进一步分析Ha Hsf A5在梭梭幼苗高温胁迫记忆中的功能提供研究基础,对梭梭耐高温品系选育和耐逆机制研究可能具有推动作用。