论文部分内容阅读
南方野生稻(Oryza meridionalis)属于AA染色体组型野生稻,是野生稻家族中的重要成员,南方野生稻因生长环境恶劣而含有丰富的有利基因,是对栽培稻进行改良的天然种质资源库。南方野生稻有利基因挖掘方面的研究报道较少,其中南方野生稻抗极端温度的研究更是鲜有报道。为了有效的挖掘南方野生稻的优良基因,特别是在抗高温和抗低温的相关基因,本实验采用HiSeq2500 PE125双末端测序法,对高温(42?C)和低温(4?C)胁迫处理的四叶期幼苗的转录谱进行高通量测序,然后进行序列拼接、功能注释和差异基因筛选、同源序列比对等,主要结果如下。南方野生稻转录谱测序分析结果表明,从对照组、高温组、低温组3个样品中得到clean reads21.34Gb,各样品Clean Data均达到3.32Gb,通过Trinity软件拼接,得到36817条unigenes,通过重复间相关性评估,测序结果较为可靠。转录谱基因功能注释分析结果表明,在36817条unigenes中有32161条(87.35%)在NR、COG、GO、KEGG四个数据库中注释成功,4656条unigenes在数据库中没有找到同原序列,推测为南方野生稻所特有。在基因的功能注释中,有25092条GO terms注释到了生物学过程、细胞组分、分子功能中,有10194条unigenes在COG数据库中得到匹配,5695条unigenes(17.71%)注释到KEGG数据库的106个通路中。南方野生稻差异基因分析结果表明,以FDR(False Discovery Rate)<0.01且差异倍数FC(Fold Change)≥2作为筛选标准,共得到南方野生稻高温胁迫相关基因2624个,其中1334个上调,1290个下调;低温胁迫相关基因1792个,其中1154个上调,638个下调。在高温和低温胁迫中出现差异性表达的基因有257个,其中在高温和低温胁迫下均上调的有129个,在高温和低温胁迫下均下调的有84个;在高温胁迫时上调,低温胁迫时下调的有14个;在高温胁迫时下调,低温胁迫时上调的有30个。与南方野生稻温度胁迫相关的基因主要可分为功能基因和调节基因两大类,功能基因如编码热休克蛋白、逆境响应蛋白的基因,它们表达丰度都很高,调节性基因主要为调控转录因子的相关基因,如MYB、bZIP、DREB、WRKY等。此外,还发现蛋白激酶、磷脂代谢等相关基因表现出差异表达。通过使用本地BLAST对测序所得南方野生稻进行同源序列比对,比对对象包括粳稻日本晴、籼稻广陆矮和普通野生稻,将两段序列之间的同源相似性达到80%和连续匹配长度100bp以上作为选择标准,结果发现,比对到日本晴、广陆矮和普通野生稻全长c DNA的南方野生稻unigene分别为18357条、7343条和1913条。