Page 147 - 《广西植物》2026年第5期

５ 期 许丽爱等: 濒危植物山豆根全长转录组测序与不同组织比较分析 ８ ７ ９

( ｈｔｔｐ:/ / ｐｆａｍ. ｓａｎｇｅｒ. ａｃ. ｕｋ / )、 Ｓｗｉｓｓ￣Ｐｒｏｔ ( ｈｔｔｐｓ:/ / 质量一致序列去冗余后ꎬ最终获得 ２１ ７０３ 条高质量
ｗｗｗ. ｅｘｐａｓｙ. ｏｒｇ / ｓｐｒｏｔ/ ) 和 ＴｒＥＭＢＬ ( ｈｔｔｐ:/ / ｗｗｗ. 的 Ｉｓｏｆｏｒｍｓ(表 １)ꎮ 各序列主要分布于１ ０００~ ４ ０００
ｅｂｉ.ａｃ.ｕｋ / ｔｒｅｍｂｌ/ ｉｎｄｅｘ.ｈｔｍｌ)数据库比对ꎬ得到数据 ｂｐꎬ表明文库质量良好( 图 １)ꎮ 利用 ＴｒａｎｓＤｅｃｏｄｅｒ
库注释信息ꎻ将 Ｕｎｉｇｅｎｅ 对应的氨基酸序列使用 软件(ｈｔｔｐｓ:/ / ｇｉｔｈｕｂ.ｃｏｍ/ ＴｒａｎｓＤｅｃｏｄｅｒ / )对 Ｉｓｏｆｏｒｍｓ
ＨＭＭＥＲ( ｖ３.１ｂ２) 软件与 Ｐｆａｍ 数据库比对ꎬ得到 进行 ＣＤＳ 预测ꎬ共得到 ２１ ７０３ 个 Ｕｎｉｇｅｎｅｓꎬ用于后
蛋白质 结 构 域 的 注 释 结 果ꎻ 转 录 因 子 预 测 使 用 续分析ꎮ

ｉＴＡＫ( ｈｔｔｐ: / / ｉｔａｋ. ｆｅｉｌａｂ. ｎｅｔ/ ｃｇｉ￣ｂｉｎ / ｉｔａｋ / ｉｎｄｅｘ. ｃｇｉ)
软件ꎬ通过 ｈｍｍｓｃａｎ 比对的方式鉴定转录因子ꎻ采 表 １ 山豆根全长转录组测序结果概览
用 ＭＩＳＡ(Ｔｈｉｅｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００３)对 Ｕｎｉｇｅｎｅ 进行简单重 Ｔａｂｌｅ １ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｆｕｌｌ￣ｌｅｎｇｔｈ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ
复序列(ｓｉｍｐｌｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｒｅｐｅａｔꎬＳＳＲ) 检测ꎬ鉴定不 ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｏｒ Ｅｕｃｈｒｅｓｔａ ｊａｐｏｎｉｃａ

同类型的 ＳＳＲꎮ 总序列数目 平均长度 Ｎ５０ 长度
类型
１.７ 二代转录组数据分析步骤 Ｔｙｐｅ Ｔｏｔａｌ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ａｖｅｒａｇｅ ｌｅｎｇｔｈ Ｎ５０ ｌｅｎｇｔｈ
(ｂｐ)
(ｂｐ)
ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ
对各组织来源的合格 ＲＮＡ 样品进行 Ｉｌｌｕｍｉｎａ
Ｓｕｂｒｅａｄｓ １４ ８００ ３８０ ２ ４６５ ２ ７９６
平台的二代转录组测序ꎮ 为了准确评估各组织中
ＣＣＳ ２７１ １００ ２ ５７８ ２ ８４０
转录本的表达水平ꎬ以通过 ＰａｃＢｉｏ ＳＭＲＴ 测序获
ＦＬＮＣ ２４３ ６６３ ２ ４９０ ２ ７６２
得的高 质 量 全 长 转 录 本 作 为 参 考 序 列ꎮ 采 用
ＣＴＳ ２７ １９５ ２ ４５２ ２ ７１９
ＲＳＥＭ 软件包中的 ｂｏｗｔｉｅ２ 比对工具( Ｌｉ ＆ Ｄｅｗｅｙꎬ
Ｉｓｏｆｏｒｍｓ ２１ ７０３ ２ ４４７ ２ ７１７
２０１１ꎻ Ｌａｎｇｍｅａｄ ＆ Ｓａｌｚｂｅｒｇꎬ ２０１２)ꎬ将经过严格质
控的二代测序 Ｃｌｅａｎ Ｒｅａｄｓ 与三代全长转录本序列
２.２ 山豆根 Ｕｎｉｇｅｎｅｓ 的功能注释
进行精确比对ꎬ从而获得可靠的转录本定量数据ꎮ
为消除测序深度和基因长度对表达量计算的影 为获得山豆根 Ｕｎｉｇｅｎｅｓ 的功能注释信息ꎬ将
鉴定出的 Ｕｎｉｇｅｎｅｓ 与 ７ 个公共数据 库 进 行 比 对
响ꎬ选用 ＦＰＫＭ(Ｆｒａｇｍｅｎｔｓ Ｐｅｒ Ｋｉｌｏｂａｓｅ ｏｆ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔ
ｐｅｒ Ｍｉｌｌｉｏｎ ｍａｐｐｅｄ ｒｅａｄｓ)作为标准化指标ꎬ该指标 (图 ２)ꎮ 在 ２１ ７０３ 个 Ｕｎｉｇｅｎｅｓ 中ꎬ共有 ２１ ５４３ 个
能准确反映每个转录本在不同组织中的相对表达 (９９.２６％)至少在一个数据库中得到注释ꎬ表明测
水平ꎮ 采用 ＤＥＳｅｑ２( Ｌｏｖｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４) 软件包对 序数据完整性高、质量可靠ꎮ 各数据库的注释数
样品组间进行差异表达分析ꎬ将表达量变化倍数 量分别为 ＮＲ ２１ ５２０ 个(９９.１６％)、ＴｒＥＭＢＬ ２１ ５１１
｜ ｌｏｇ Ｆｏｌｄ Ｃｈａｎｇｅ ｜ ≥１ 且 ＦＤＲ< ０.０５ 的 Ｕｎｉｇｅｎｅ 视 个 ( ９９. １２％)、 ＧＯ １９ ７９６ 个 ( ９１. ２１％)、 Ｐｆａｍ
２
为 差 异 表 达 基 因 ( ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｇｅｎｅｓꎬ １９ ５６３个(９０.１４％)、ＫＥＧＧ １８ ４５５ 个( ８５.０３％)、
ＤＥＧｓ)ꎬ并对 ＤＥＧｓ 进行 ＧＯ 功能注释和 ＫＥＧＧ 通 Ｓｗｉｓｓ￣Ｐｒｏｔ １８ ２６２ 个( ８４.１５％) 及 ＫＯＧ １４ ２６８ 个
(６５.７４％)ꎬ反映注释结果在不同功能维度上的覆
路富集分析ꎮ
盖广度ꎮ 值得注意的是ꎬ有 １２ ０１１ 个( ５５. ３４％)
２ 结果与分析 Ｕｎｉｇｅｎｅｓ 在 ７ 个数据库中均得到注释( 图 ２)ꎬ构成
了一个覆盖多个功能维度的核心注释基因集ꎬ为
２.１ 山豆根全长转录组测序数据统计分析 功能研究提供了宝贵的数据基础ꎮ
为获得山豆根的全长转录组数据ꎬ本研究基 ２.２.１ ＮＲ 数据库注释 对 ２１ ５２０ 个 Ｕｎｉｇｅｎｅｓ 的
于 ＰａｃＢｉｏ ＳＭＲＴ 测 序 平 台ꎬ对 山 豆 根 的 主 根、 侧 ＮＲ 数据库注释分析表明ꎬ这些基因序列与 ２７３ 个
根、茎、叶、花和果实 ６ 个组织的混合样品进行三 物种存在不同程度的同源性ꎮ 山豆根的 Ｕｎｉｇｅｎｅｓ
代 全 长 转 录 组 测 序ꎮ 经 数 据 处 理ꎬ 共 获 得 与豆科植物序列相似性最高ꎬ其中与羽扇豆属的
１４ ８００ ３８０条 Ｓｕｂｒｅａｄｓꎬ总计 ３６.４８ Ｇｂꎬ平均长度 同 源 性 最 为 显 著ꎮ 狭 叶 羽 扇 豆 ( Ｌｕｐｉｎｕｓ
２ ４６５ ｂｐꎬＮ５０ 长度为 ２ ７９６ ｂｐꎮ 通过筛选ꎬ得到 ａｎｇｕｓｔｉｆｏｌｉｕｓ) 和白羽扇豆 ( Ｌ. ａｌｂｕｓ) 分别匹配到
２７１ １００条环状一致性序列(ＣＣＳ)ꎬ２４３ ６６３ 条全长 ５ ５２１个和 ４ ２１８ 个 Ｕｎｉｇｅｎｅｓ(图 ３)ꎬ显著高于其他
非嵌合(ＦＬＮＣ) 序列及 ２７ １９５ 条一致性转录本序 物种ꎮ 此外ꎬ与红豆属相思子(Ａｂｒｕｓ ｐｒｅｃａｔｏｒｉｕｓ)匹配
列(ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅꎬ ＣＴＳ)ꎻ进一步对高 到３ ４１７个 Ｕｎｉｇｅｎｅｓꎬ 与密花豆属密花豆 (Ｓｐａｔｈｏｌｏｂｕｓ