Page 34 - 《广西植物》2021年第8期
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ϟ ࿗ ऐ 广জ 西জ 植জ 物 ࿗ϟ 卷
基因表达的有序调控是密切相关的ᤥ 前期研究表 弥补了以近缘种菠萝基因组作为参考基因组鉴定
明ᖔ转录后调控在红苞凤梨金边嵌合性状形成过 Ⴟዹશዶ 所带来的缺陷ᖔ鉴定得到的 Ⴟዹશዶ 数量
程中具有重要作用ᖔ而 Ⴟዹશዶ 可在表观遗传调 极显著提高ᖔ丰富了红苞凤梨 Ⴟዹશዶ 数据库信
控ܦ转录调控ܦ转录后调控等水平发挥功能ᖔ构建 息ᤥ 联合分析结果中ᖔ修正了 ࿗ 种 Ⴟዹશዶ 数量分
红苞凤梨 Ⴟዹશዶ 表达谱ᖔ揭示 Ⴟዹશዶ 的调控机 布的异常ᖔ提高了 Ⴟዹશዶ 鉴定结果的准确性ᖔ有
制对于明确红苞凤梨金边嵌合性状形成机理具有 效地提 高 了 后 期 相 关研究的可行性和可靠性ᤥ
重要 意 义ᤥ 由于红苞凤梨基因组 信 息 的 缺 乏ᖔ Ⴟዹશዶ 和 ቝશዶ 序列结构对比分析表明ᖔ与编码
Ⴟዹશዶ 的鉴定分析以二代转录组测序数据为基 基因相比ᖔႿዹશዶ 具有表达丰度较低ܦ序列长度
础ᖔ以菠萝基因组作为参考基因组进行分析ᤥ 红 较短ܦ外显子数目较少ܦᨃè 长度较短等结构特
苞凤梨与菠萝为同属同种不同变种植物ᖔ亲缘关 点ᤥ 这与斑马鱼 ྉ ଧʗᐹዞ၊ᡥʐᐹႥᔠᅳ ʗᓣʗᔠᅳɯྉ 高霄霄ᖔ
系很近ྉ ାᑕʢᡷၤᆍᆍቝᔀऔ ᔀᡷ ᑕᖔԡԡሕɯᖔ采用菠萝基因 ԡϟᎮɯܦ 臭橘 ྉ ۗᅳႥዞᔠʗࣩ ᡙʗᔠஏᅳᤀᔠᐹᡙᐹ ɯ ྉ ۼᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔ
组数据作为参考基因组能有效鉴定红苞凤梨的 ԡϟᎮɯܦ杨树ྉۗᅳᡓࣩᤀࣩɯྉ田净净ᖔԡϟᤃɯ 的分析结果
Ⴟዹશዶᖔ为红苞凤梨的表观遗传调控研究提供基 一致ᖔ说明 Ⴟዹશዶ 的这些结构特征在生物中具有
础数据ᤥ 而二代测序技术由于其读长短ᖔ不能提 普遍性ᤥ
供完整的转录本ྉ ᆍʢᔀႿ ᔀᡷ ᑕᖔԡϟɯᖔ很难正确预 Ⴟዹશዶ 靶基因的预测以及靶基因的功能注释
测基因的结构ྉ ऊᆍ੫ၤᑕႿ ᔀᡷ ᑕᖔԡԡऐɯᤥ ୩ᥘఋ 全长 和富集分析ᖔ是研究 Ⴟዹશዶ 功能的重要途径ྉ 蔺
转录组测序克服了二代测序读长短的缺点ᖔ 是研 珍ᖔԡϟँɯᤥ 本研究中 ᥈ᨃ 和 ጶ᥈᥈ 联合分析结果
究基因结构ܦ基因功能和比较基因组学的基本方 表明ᖔ在叶片发育的三个时期ᖔ差异表达 Ⴟዹશዶ
法ྉ୩ၤᑕʢᆍႿ ᔀᡷᑕᖔԡϟሕଫᓂࣼᆍ ᔀᡷᑕᖔԡϟᎮɯᤥ 本研究 的靶基因注释到了叶片生长发育的多个方面ᖔ包
采用 ୩ᥘఋ 全长转录组测序数据和二代测序数据 括了碳代谢ܦ氨基酸代谢ܦ脂代谢ܦ核糖体ܦ淀粉和
混 合组装修 正 后 进 行 Ⴟዹશዶ 分析ᖔ 以提高 糖代谢等这些基础代谢方面ᖔ也包括了植物激素
Ⴟዹશዶ 分析的准确性ᤥ 信号转导等调控机制方面ᤥ 在未展叶期ᖔ差异表
经混合组装校正后的 ऊᔀᑕႿ ᔀᑕʛ༁ 比对到菠萝 达 Ⴟዹશዶ 的靶基因注释到了卟啉和叶绿素代谢
参考基因组ᖔ比对效率达到 ᤃᎮᎮ࿗ᠮ ጲ Ꭾऐጢऐᠮᖔ比 途径ᖔ说明在叶片发育的早期ᖔ全绿和全白叶片的
二代数据分析提高了约 ጢᠮᖔ有效地提高了长链非 叶绿素合成代谢就已出现差异ᖔ从而导致了叶片
编码数据的利用率ྉ 蔺珍ᖔԡϟँɯᤥ 经 ऊ۪ऊ 分析ܦ 颜色的差异ᤥ 在 ࿗ጲጢ 叶期和 ϟԡ ጲ ϟ 叶期ᖔ光合作
ऊશऊ᧧ 分析ܦऊ۪ዶఋ 分析ܦᡱᑕቝ 蛋白结构域分析ᖔ共 用途径富集了差异表达基因ᖔ说明由于叶片的失
鉴定 得 到 ᤃ ԡϟऐ 个 Ⴟዹશዶᖔ 比之前鉴 定 得 到 的 绿白化ᖔ光合作用受到抑制ᖔ相关基因差异表达ᤥ
Ⴟዹશዶ 数量提高了约 Ꭾԡᠮᖔ极大地丰富了红苞凤 同时ᖔ由于光合作用能力的差异ᖔ全绿和全白叶片
梨 Ⴟዹશዶ 数据库ᖔ为红苞凤梨表观遗传调控的研 在各个生理代谢方面都表现出差异ᖔ在很多基础
究提供了基础数 据ᤥ 在鉴定得到的 ᤃԡϟऐ 个 代谢ܦ调控途径ܦ核酸代谢等方面都富集了差异表
Ⴟዹશዶ 中ᖔ 最多 的 是 ᔽႿᡷᔀʢ੫ᔀႿᔽዹ Ⴟዹશዶᖔ 占比约 达基因ᤥ 这些基因表达模式说明ᖔႿዹશዶ 对靶基
ጢጢᠮᖔ比之前结果提高了约 倍ᤥ 而 ༁ᔀႿ༁ᔀ Ⴟዹશዶ 因表达的调控作用可能在红苞凤梨叶片发育早期
的数量极显著下降ᖔ由之前的 Ꭾጢᠮ下降到 ϟऐጢᠮ 叶绿素合成代谢差异以及后期光合作用差异和其
ྉ蔺珍ᖔԡϟँɯᤥ 本次分析结果中 ࿗ 种 Ⴟዹશዶ 的数 他生理代谢差异方面都起着重要的调控作用ᤥ 本
量分布与玉米ྉԮᓣᐹ ቂᐹᡥɯྉۼᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔԡϟᤃɯ基本 研究鉴定出的相关差异表达 Ⴟዹશዶ 信息ᖔ为进一
相似ᖔ修正了之前分析结果中ᖔ༁ᔀႿ༁ᔀ Ⴟዹશዶ 比例 步研究 Ⴟዹશዶ 对靶基因的调控作用及靶基因在
太高 的 情 况ᤥ୩ᥘఋ 全长转录组测序数据与 红苞凤梨叶片失绿白化突变机制ᖔ以及全面揭示
Ⴟዹશዶ 二代转录组测序数据的联合分析ᖔ有效地 红苞凤梨金边嵌合体形成的机理提供了重要的数
提高了 Ⴟዹશዶ 测序数据的利用效率ᖔ很大程度上 据基础ᤥ