全 文 ：基金项目：国家转基因生物新品种培育科技重大专项(No. 2009ZX08010-005B)
收稿日期：2012-10-12 接受日期：2012-11-13
Online system: http://www.jabiotech.org
农 业 生 物 技 术 学 报
Journal of Agricultural Biotechnology
2013, 21(5): 537~545
DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2013.05.005
研究报告
Letter
拟南芥受伤和接种根癌农杆菌GV3101对转录的影响
肖卫民 1 赵名琛 1 邹敏 1 苏承刚 1 杜小兵 1 谭远德 2 张兴国 1*
1南方山地园艺学教育部重点实验室，西南大学，重庆 400715；2湖南师范大学生命科学学院，长沙 410081
*通讯作者，zhangxg63@163.com
摘 要 根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)侵染植物会引起感染细胞的基因转录发生变化。明确其
间的基因转录模式，有助于揭示农杆菌的致病机理和改善农杆菌介导的遗传转化技术。本研究采用
RAM(ranking analysis of microarray data)统计方法，分析拟南芥(Arabidopsis thaliana)受伤和接种农杆菌
GV3101后第 3小时至第 6天的转录组变化，采用MapMan软件分析所得差异转录基因的功能类别与分
布。结果显示，农杆菌GV3101导致4 651个基因差异转录，而受伤时有3 885个基因的转录发生改变，两
者之间有1 045个相同基因。接种农杆菌GV3101后拟南芥基础代谢相关的差异转录基因数目减少，并
且使胁迫途径中植物致病相关蛋白(pathogenesis-related proteins, PR proteins)的编码基因转录变化显著，
其中 37个NB-LRR (nucleotide-binding site, leucine-rich repeat)型抗病蛋白(resistance proteins, R proteins)
的编码基因转录水平明显下降。受伤时只有6个NB-LRR型蛋白的编码基因转录下调。研究结果表明，
接种根癌农杆菌GV3101后拟南芥细胞的转录模式明显改变，抗病能力受到抑制，有利于农杆菌T-DNA
的整合和致病。
关键词 拟南芥，受伤花梗，根癌农杆菌GV3101，转录组
Impact of Wounding or Agrobacterium tumefaciens GV3101 on Differen-
tial Transcription of Arabidopsis thaliana Inflorescence Stalk
XIAO Wei-Min1 ZHAO Ming-Chen1 ZOU Min1 SU Cheng-Gang1 DU Xiao-Bing1 TAN Yuan-De2
ZHANG Xing-Guo1*
1 Key Laboratory of Horticulture Science for Southern Mountainous Regions, Ministry of Education, Southwest University, Chongqing 400715,
China; 2 College of Life Science, Hunan Normal University, Changsha 410081, China
* Corresponding author, zhangxg63@163.com
Abstract Gene expression or transcription profile of plant cells changes after inoculation with Agrobacterium
tumefaciens. To understand the dynamic transcription and the modulation of metabolism pathways in plant in-
fected with Agrobacterium tumefaciens, transcriptomic data of Arabidopsis thaliana inflorescence stalks from 3
h and 6 d after wounding or inoculation with GV3101 were analyzed by performing the statistical method
RAM and the pathway analysis program MapMan. The results showed that 4 651 genes were differentially
transcribed in the inflorescence stalks after inoculation with GV3101 while 3 885 genes changed in transcrip-
tion after wounding, among which 1 045 genes were common. When inoculated with GV3101, the number of
differently transcribed genes related to primary metabolism was reduced in comparison with the reference.
农业生物技术学报
Journal of Agricultural Biotechnology
根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)能感染
绝大多数双子叶植物和少数单子叶植物，因为其Ti
(tumor- inducing)质粒上的 T- DNA 区 (transferred
DNA region)能够整合进植物细胞基因组中(Atmakuri
and Christie, 2008; Ream, 2008; Ziemienowicz et al.,
2008)，使感染部位产生冠瘿瘤 (Cleene and Ley,
1976)。这一特性使农杆菌成为植物基因工程中应
用最广的遗传转化工具(Vain, 2007)。研究植物感
染农杆菌后的转录组变化规律，有助于深入了解根
癌农杆菌的致病机理和优化基于农杆菌介导的遗
传转化过程。
植物对农杆菌的侵染会产生抗逆反应。接种
农杆菌 5 min后，拟南芥MAPK通路中的MAK3、
MPK4和MPK6就被激活(Djamei et al., 2007)。而
拟南芥防御相关蛋白VBF和VIP1也可以被农杆菌
的毒性蛋白诱导表达(Gelvin, 2010)。白花藿香蓟
(Ditt et al., 2001)、烟草BY-2(Veena et al., 2003)和拟
南 芥 (Arabidopsis thaliana var erecta) (Ditt et al.,
2006)等植物悬浮细胞感染农杆菌后，基因表达或
转录模式被特异或非特异地改变。原位感染野生
型农杆菌C58和非致瘤性工程菌株GV3101(不产
生T-DNA)的研究表明，T-DNA及其携带基因的表
达，显著改变感染拟南芥(Ws-2)的转录(Lee et al.,
2009)。不同农杆菌感染植物悬浮细胞表明，农杆
菌分泌的毒性蛋白与T-DNA，以及农杆菌的吸附
可以引起不同的基因表达或转录变化(Veena et al.,
2003; Ditt et al., 2005)。然而，上述研究仅反映基因
表达或转录的静态变化。惟有基因、蛋白质、代谢
物等的动态变化，才能真实反映生长和发育过程
(Grigorov, 2011)。本研究分析全基因组基因芯片
数据，从转录组水平上研究拟南芥花梗受伤或接种
农杆菌GV3101后第3小时至第6天的转录动态变
化，以期明确农杆菌的吸附作用及分泌的毒性蛋白
在感染初期对拟南芥的效应。
1结果与分析
1.1农杆菌侵染导致拟南芥受伤花梗的基因转录变化
应用 RAM统计方法分析接种农杆菌GV3101
后第3小时至第6天的拟南芥花梗转录变化，结果
显示，大多数基因的｜Ti -Zi｜=Δ与｜Ti -Zi｜=0
接近，表明这些基因的转录差异不明显；只有少量
基因大于或低于给定阈值Δ，表明这些基因转录差
异显著(图1)。
当错误基因出现几率FDR≤0.05时，基因被定
义为差异转录基因。分析显示，在对照组中，当给
定阈值Δ为 4.510288时，FDR等于 0.047104。此时
全部 22 810个基因中，有 3 885个基因在第 3小时
至第6天间有转录差异，约占基因总数的17%。其
中，364个基因的转录增强，3 521个基因的转录减
弱(表1)。在接种农杆菌GV3101的条件下，当阈值
Δ为9.030966时，FDR为0.048807，此时，有4 651个
基因的转录产生差异，占基因总数的 20.4%左右。
其中，270个基因的转录上调，4 381个基因的转录
下降(表 2)。比较两种条件下的差异转录基因，本
研究发现 1 045个(14.2%)是由花梗受伤和农杆菌
GV3101共同影响的，而2 821(37.8%)和3 587(52%)
个差异转录基因是受它们独自影响的。
1.2农杆菌侵染改变拟南芥基因的转录模式
应用代谢途径与通路分析软件MapMan，对接
种农杆菌GV3101的拟南芥受伤花梗及对照的差
异转录基因进行功能类别分析。结果表明，与对照
相比，接种农杆菌GV3101后第 3小时至第 6天的
发育过程中，基因的转录模式明显改变(图2)，34条
途径中(分布不确定途径除外)，19条途径的差异转
录基因数减少(图2A)，而微RNA(micro RNA)、糖异
Subcategorization of genes in stress category showed that 60 genes coding for PR proteins (pathogenesis-relat-
ed proteins) were transcribed differentially after inoculation with GV3101, among which 37 genes coding for
NB-LRR (nucleotide-binding site, leucine-rich repeat) disease resistance proteins were down-regulated. While
in reference stalks, only 18 PR proteins-encoding genes were differentially transcribed, among which 6 genes
coding for NB-LRR proteins were transcribed negatively. These results suggested that Agrobacterium GV3101
modulates gene transcriptional profile in Arabidopsis thaliana and suppresses disease resistance of host plant
cells, which might facilitate the successful integration of T-DNA into host genome.
Keywords Arabidopsis thaliana, Wounded inflorescence stalk, Agrobacterium tumefaciens GV3101,
Transcriptome
538
生(gluconeogenesis)、异源物质生物降解(biodegra-
dation of Xenobiotics)及辅助因子与维生素代谢(co-
factor and vitamin metabolism)等4条途径中差异基
因数相同 (图 2B)，DNA合成与修复、多胺代谢
(polyamine metabolism)、次生代谢 (secondary me-
tabolism)、胁迫 (stress)、发育 (development)等 11条
途径中差异基因数增加(图2B)。
尤为特别的是，接种农杆菌GV3101后，11条
基础代谢相关途径中，除主要碳水化合物代谢(ma-
jor CHO metabolism)和糖异生途径外，其他 9条途
径中的差异基因数都减少，其中氧化磷酸化戊糖
(OPP)、线粒体电子传递(mitochondrial electron trans-
port)和三羧酸循环(TCA)3条途径的差异转录基因
比对照分别减少11、35和14个，依次占各条途径基
因总数的35.5%、28%和18.4%，变化幅度最大。
1.3农杆菌侵染导致拟南芥胁迫相关基因的转录模
式明显改变
应用软件MapMan进一步分析差异转录基因
在胁迫途径中的详细分布，结果显示，接种农杆菌
GV3101后拟南芥胁迫途径中有188个基因发生差
异转录，其中 121个与生物胁迫(stress biotic)有关，
67个与非生物胁迫(stress abiotic)相关；而在对照
中，136个基因发生了差异转录，其中 52个与生物
胁迫相关，84个与非生物胁迫相关。两种条件下，
生物胁迫与非生物胁迫途径中的差异转录基因分
别只有11个和14个相同(图3)。
进一步分析发现，接种农杆菌时，与生物胁迫
相关的差异转录基因中，67个是植物致病相关蛋
白(pathogenesis-related proteins, PR proteins)的编码
基因，其中 at4g11190等 60个基因的转录水平下
降，at1g73260(kti1)等 7个转录水平上升。而在转
录水平下降的 60个基因中，at4g11190等 37个是
NB-LRR型抗病蛋白的编码基因。对照中，只有18
个差异转录基因是PR蛋白编码基因，除共有基因
at2g21100、at4g23690和 at3g63360的转录水平上升
外，其他 15个基因的转录全部下降，其中只有 6个
是NB-LRR蛋白编码基因，是接种农杆菌时的六分
之一左右。
2讨论
农杆菌像细菌又像病毒，因为它致病时既分泌
毒性蛋白进入植物细胞又将DNA(T-DNA)整合于
宿主基因组。工程农杆菌GV3101不产生T-DNA，
但仍然分泌毒性蛋白VirD2、VirD5、VirE2、VirE3和
VirF进入植物细胞(Lee et al., 2009)。研究植物感
染农杆菌GV3101时基因的转录变化可以揭示农
杆菌的吸附作用及分泌毒性蛋白对植物的效应，以
便了解宿主的反应机制，扩大农杆菌在基因工程中
的应用。
通常，拟南芥受伤后0.25 ~1 h间是转录变化基
图1拟南芥花梗基因转录的RAM统计分析Z-T图
Figure 1 Z-T linear plot of the RAM statistical analysis of Arabidopsis thaliana inflorescence stalk transcription
A：农杆菌GV3101处理；B：对照。T是RAM方法中的 t检验值，Z是零假设(不存在差异转录)条件下T的期望值。红色实
线为直线｜Ti -Zi｜=0。虚线为｜Ti -Zi｜=Δ。Δ为设定阈值。图1A，当Z<1.8或Z>2时，基因转录差异显著。图1B，
当Z<2或Z>2时，基因转录差异显著
A: Treated with Agrobacterium tumefaciens GV3101; B: Reference. T represents the modified t in RAM method. Z is the expect-
ed value of T under the null hypothesis when no gene is differentially transcribed. The red line represents｜Ti -Zi｜=0. The
two dashed lines are｜Ti -Zi｜=Δ, in which Δ is a given threshold value. In figure 1 A, when Z<1.8 or Z>2, the dots are sig-
nificantly deviated from the red line. In figure 1 B, as Z<2 or Z>2, the dot deviations are significant
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4-40
-30-20
-100
10
20
30
40
50
60
Z B
T
-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 -0 0.5 1 1.5 2.52-400
-300-200
-100
0
100
200
300
400
Z A
T
拟南芥受伤和接种根癌农杆菌GV3101对转录的影响
Impact of Wounding or A. tumefaciens GV3101 on Differential Transcription of A. thaliana Inflorescence Stalk 539
农业生物技术学报
Journal of Agricultural Biotechnology
表1拟南芥花梗受伤后第3小时至第6天间差异转录基因的RAM统计分析
Table 1 Statistic analysis of the differentially transcripted (DT) genes of Arabidopsis thaliana inflorescence stalk at the
stage between 3 h and 6 d after wounding
阈值Δ
Threshold
错误基因发现率
False discovery rate
基因总数
Total DT genes
水平增加基因数
Positive DT genes
水平降低基因数
Negative DT genes
错误基因数
False genes
0.255787
0.724997
0.981826
1.373351
2.291716
2.512613
2.89791
2.932182
3.127122
3.283451
3.727756
4.056175
4.510288
4.724017
4.906556
5.181804
5.204558
5.299268
5.411414
5.596148
5.815453
6.197974
6.36184
6.625598
6.687888
7.17753
7.596877
7.673121
7.988
8.060801
8.464222
8.822431
9.408979
10.3172
11.44404
14.62706
22299
21376
20777
18921
11304
10265
8531
8386
7567
6991
5585
4734
3885
3505
3230
2858
2826
2731
2622
2421
2211
1884
1758
1578
1547
1276
1094
1062
951
926
804
717
597
441
288
117
1828
1494
1342
1142
779
709
607
602
566
534
470
409
364
340
327
292
290
284
275
259
246
221
209
199
198
171
154
151
138
135
129
123
106
91
70
37
20471
19882
19435
17779
10525
9556
7924
7784
7001
6457
5115
4325
3521
3165
2903
2566
2536
2447
2347
2162
1965
1663
1549
1379
1349
1105
940
911
813
791
675
594
491
350
218
80
14866
9873
8101
5449
1781
1396
1023
900
724
613
401
276
183
149
128
102
96
89
83
73
62
44
38
31
28
19
15
14
11
10
8
6
4
2
1
0
0.666667
0.461873
0.389902
0.287987
0.157555
0.135996
0.119916
0.107322
0.095679
0.087684
0.071799
0.058302
0.047104
0.042511
0.039628
0.035689
0.03397
0.032589
0.031655
0.030153
0.028042
0.023355
0.021615
0.019645
0.0181
0.01489
0.013711
0.013183
0.011567
0.010799
0.00995
0.008368
0.0067
0.004535
0.003472
0
因数最多的时期，之后转录变化基因逐渐减少
(Kilian et al., 2007)，伤口开始修复，至第 6天，修复
基本完成(Lan et al., 1999)。接种GV3101后第3小
时至第 6天的转录模式变化表明拟南芥受伤花梗
偏离了伤口修复状态(图2)。植物的抗逆反应以牺
牲正常的生长发育为代价，其抗病反应需要大量碳
源，消耗大量能量(Bolton, 2009)。接种GV3101后
基础代谢相关途径的转录变化基因数目减少，尤其
540
表2拟南芥花梗接种农杆菌GV3101后第3小时至第6天间差异转录基因的RAM统计分析
Table 2 Statistic analysis of the differentially transcripted (DT) genes of Arabidopsis thaliana inflorescence stalk at the
stage between 3 h and 6 d after wounding and inoculation with Agrobacterium tumefaciens GV3101
阈值Δ
Threshold
错误基因发现率
False discovery rate
基因总数
Total DT genes
水平增加基因数
Positive DT genes
水平降低基因数
Negative DT genes
错误基因数
False genes
0.001627
0.009939
0.235894
0.723901
0.980409
1.304049
1.783092
2.204889
2.95069
3.50085
3.9621
4.603347
5.290646
5.4911
5.970235
6.049974
6.708952
9.030966
9.244809
10.12957
11.57314
13.02261
13.3844
14.88519
16.32415
22807
22795
22533
21869
21532
21084
20321
19505
17726
16171
14863
12902
11070
10513
9399
9235
7934
4651
4422
3663
2807
2130
2016
1592
1246
2102
2095
1958
1714
1581
1442
1249
1101
895
762
690
601
512
485
441
433
392
270
260
224
187
144
139
113
93
20705
20700
20575
20155
19951
19642
19072
18404
16831
15409
14173
12301
10558
10028
8958
8802
7542
4381
4162
3439
2620
1986
1877
1479
1153
17739
17729
13913
10309
8944
7587
5960
4963
3499
2804
2212
1782
1154
1059
855
815
619
227
208
150
92
56
49
34
0
0.777788
0.777758
0.61745
0.471398
0.415382
0.359846
0.293293
0.254448
0.197394
0.173397
0.148826
0.138118
0.104246
0.100732
0.090967
0.088251
0.078019
0.048807
0.047038
0.04095
0.032775
0.026291
0.024306
0.021357
0
是能量代谢相关途径氧化磷酸化戊糖、线粒体电子
传递和三羧酸循途径中的基因转录变化基因明显
减少(图2A)，表明接种GV3101可以延缓拟南芥的
伤口修复，并且减轻其抗病反应。
拟南芥接种GV3101后胁迫途径相关基因的
转录模式改变明显，尤其是转录受抑制的NB-LRR
型抗病蛋白编码基因明显增多(图 3)，进一步说明
接种农杆菌GV3101对拟南芥防御反应的抑制。
NB-LRR型抗病蛋白属于细胞内受体，是植物抗病
蛋白中数量最多的一类(Meyers et al., 2003; Jones
and Dangl, 2006; Mchale et al., 2006; Guo et al.,
2011)，可以直接或间接地识别病原菌分泌进入细
胞的毒性蛋白(即效应蛋白, effectors)，使宿主产生
ETI(Effector-Triggered Immunity)反应(Chisholm et
al., 2006; Jones and Dangl, 2006)，从而可以抵抗真
菌、卵菌、细菌、病毒或昆虫的侵染(Jones and Dan-
gl, 2006; Dodds and Rathjen, 2010)。接种农杆菌
GV3101后转录受抑制的NB-LRR型抗病蛋白编码
基因的增加，表明农杆菌(或分泌的效应蛋白)能够
抑制植物细胞的抗病反应。
植物ETI抗病反应通常表现为细胞程序性死
亡，即超敏反应(hypersensitive response, HR)(Jones
and Dangl, 2006)。为了抑制宿主的ETI反应，病原
菌可以通过进化产生新型效应蛋白进入宿主细胞
(Anderson et al., 2010)。接种农杆菌后植物细胞并
不出现超敏反应(Robinette and Matthysse, 1990)，
这表明其ETI反应受到抑制。研究显示，PR蛋白
KTI1是一种胰蛋白酶抑制剂，能够阻止病原菌引
拟南芥受伤和接种根癌农杆菌GV3101对转录的影响
Impact of Wounding or A. tumefaciens GV3101 on Differential Transcription of A. thaliana Inflorescence Stalk 541
农业生物技术学报
Journal of Agricultural Biotechnology
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150
200
250
300
350
400
450
500
GV3101 GV3101 共有 Common 对照 Reference
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 B
GV3101 GV3101 共有 Common 对照 Reference
差
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图2拟南芥差异转录基因的功能分类
Figure 2Functional categorization of differentially transcriptional genes found in theArabidopsis thaliana inflorescence stalk
A：农杆菌GV3101处理后差异基因数目减少的代谢途径与通路，1：发酵；2：硫同化；3：氮化谢；4：C1代谢；5：四吡咯合成；
6：氧化磷酸化戊糖；7：糖酵解；8：次要碳水化合物代谢；9：三羧酸循环；10：光合作用；11：氧化还原作用；12：线粒体电子传
递；13：核苷酸代谢；14：氨基酸代谢；15：脂类代谢；16：激素代谢；17：细胞；18：物质运输；19：蛋白质。B：农杆菌GV3101处
理后差异基因数目不变或增加的代谢途径与通路，1：微RNA；2：糖异生；3：异源物质生物降解；4：辅助因子与维生素代谢；
5：多胺代谢；6：主要碳水化合物代谢；7：金属处理；8：次生代谢；9：细胞壁；10：发育；11：胁迫；12：信号；13：杂项；14：脱氧核
粮核酸；15：核糖核酸。差异转录基因采用统计分析方法RAM获得。其功能类别分析采用代谢途径与通路分析软件Map-
Man完成(http://mapman.gabipd.org/web/guest/mapman. 2010.11.19, 3.5.1版)
A: Categories in which the number of differentially transcriptional (DT) genes decreased when treated with A. tume⁃
faciens GV3101, 1: Fermentation; 2: S-assimilation; 3: N-metabolism; 4: C1-metabolism; 5: Tetrapyrrole synthesis;
6: OPP; 7: Glycolysis; 8: Minor CHO metabolism; 9: TCA; 10: PS; 11: Redox; 12: Mitochondrial electron transport;
13: Nucleotide metabolism; 14: Aminoacid metabolism; 15: Lipid metabolism; 16: Hormone metabolism; 17: Cell;
18: Transport; 19: Protein. B: Categories in which the number of differentially transcriptional (DT) genes did not
changed or increased when treated with A. tumefaciens GV3101, 1: Micro RNA; 2: Gluconeogenesis; 3: Biodegrada-
tion of xenobiotics; 4: Co-factor and vitamine metabolism; 5: Polvamine metabolism; 6: Major CHO metabolism; 7:
Metal handling; 8: Secondary metabolism; 9: Cell wall; 10: Development; 11: Stress; 12: Signalling; 13: Miscella-
neous; 14: DNA; 15: RNA. DT genes were found by means of the modified t- test statistic method RAM (ranking
analysis of microarray data). Functional classification of the DT genes were carried out using the pathway analysis
program MapMan (http://mapman.gabipd.org/web/guest/mapman, Version 3.5.1, November 19, 2010)
起的细胞程序性死亡(Li et al., 2008)。而分析发
现，接种农杆菌GV3101后第 3小时至第 6天间，
KTI1编码基因(at1g73260)的转录是上升的，这说
明农杆菌GV3101分泌进入拟南芥细胞的毒性蛋
白能够抑制宿主的ETI反应。过氧化氢是超敏反
应诱发分子(Zurbriggen et al., 2010)。生理研究显
542
示，接种农杆菌GV3101的部位过氧化氢的生产受
到抑制(Lee et al., 2009)，这也说明了接种农杆菌不
引起超敏反应的原因。上述研究结果表明，农杆菌
GV3101吸附与分泌的毒性蛋白能够使拟南芥的基
因转录模式发生明显变化，抗病能力受到抑制，从
而利于T-DNA的整合和致病。然而，农杆菌吸附
与毒性蛋白VirD2、VirD5、VirE2、VirE3和VirF各
自单独的效应，还需要更进一步的研究。
3材料与方法
3.1基因芯片数据的获得
Lee等(2009)于培养箱中，在短日照条件下(8 h
光照培养与16 h暗培养交替进行)培养拟南芥(Ara⁃
bidopsis thaliana)Ws- 2(ecotype Wassilewskija)。花
梗长到 2~5 cm时，在花梗基座处接种根癌农杆菌
(Agrobacterium tumefaciens)GV3101(无T-DNA)。未
接种农杆菌的受伤拟南芥为对照。采用含 22 810
个基因的全基因组芯片ATH1(Affymetrix)。所有
转录组数据均由数据库GEO下载(http://www.ncbi.
nlm.nih.gov/geo/)。接种农杆菌 GV3101后第 3小
时的实验有 3个重复，数据分别为 GSM426503、
GSM426504 和GSM426505；第 6天的实验也有 3
个重复，数据分别为GSM350867、GSM350868和
GSM350869。在对照实验中，第3小时有6个重复，
数 据 为 GSM350855、GSM350856、GSM350857、
GSM426497、GSM426498和 GSM426499；第 6天
有 3个重复，数据分别为GSM350861、GSM350862
和GSM350863。
3.2基因芯片数据的统计分析
拟南芥花梗转录数据采用Tan等(2006)的基因
芯片数据分析系统RAM(ranking analysis of micro-
array data)进行。
在RAM分析中，对基因 i有Ti检验
Ti =
-xi1 - -xi2
Ai + Si2
其中，-xi1和 -xi2是处理条件1和2时的基因 i转
录水平的平均值。Si是基因 i转录水平的标准偏
差。而Ai为
应用 RS(randomly splitting)方法 (Tan et al.,
2006)得出零假设(没有转录差异)条件下各基因的
预期值，设为Z。
将全部基因的T和Z排序后，作T-Z图。对基
因 i，当｜Ti -Zi｜≥Δ时(Δ为设定的阈值)，则其转录
差异显著。
对应每一个阈值Δ，应用双模拟方法计算统计
结果中的错误基因出现几率 FDR(the false discov-
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胁迫
Stress
生物胁迫
Biotic stress
非生物胁迫
Abiotic stress
GV3101 GV3101 共有 Common 对照 Reference
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图3胁迫途径差异转录基因的功能分类
Figure 3 Functional subcategorization of the differentially transcriptional(DT) genes in stress category
1：胁迫；2：生物胁迫；3：氧爆；4：受体；5：信号；6：MLO样蛋白信号；7：激酶；8：转录调控；9：PR蛋白；10：蛋白激酶抑制蛋
白；11：胰蛋白酶抑制蛋白；12：植物防御素；13：非生物胁迫；14：热胁迫；15：冷胁迫；16：干旱/盐胁迫；17：接触/受伤胁迫；
18：光胁迫；19：其它非生物胁迫
1: Stress; 2: Biotic stress; 3: Respiratory burst; 4: Receptors; 5: Signalling; 6: MLO-like; 7: Kinases; 8: Regulation of transcrip-
tion; 9: PR-proteins; 10: Proteinase inhibitors; 11: Trypsin inhibitor; 12: Plant defensins; 13: Abiotic stress; 14: Heat; 15: Cold;
16: Drought/salt; 17: Touch/wounding; 18: Light; 19: Unspecified
Ai=｛1 if｜ -xi1 - -xi2｜>Si<10 其他
拟南芥受伤和接种根癌农杆菌GV3101对转录的影响
Impact of Wounding or A. tumefaciens GV3101 on Differential Transcription of A. thaliana Inflorescence Stalk 543
农业生物技术学报
Journal of Agricultural Biotechnology
ery rate)(Tan et al., 2006)。通常，FDR≤0.05时，结
果可信。
3.3.差异转录基因的功能分类
利用代谢途径分析软件MapMan(http://mapman.
gabipd.org/web/guest/mapman. 2010.11.19, 3.5.1 版)对
差异转录基因进行功能类别及代谢途径与通路分
布分析。MapMan是第一个针对大规模基因数据
进行功能类别及代谢途径与通路分布分析的软件
(Thimm et al., 2004; Usadel et al., 2009)。其界面友
好，结果直观可视，尤其适合植物基因的功能分析
(Usadel et al., 2009)。本研究的拟南芥全部基因注
释来自数据库TAIR。
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神秘的福克兰群岛狼的起源
The Origins of the Enigmatic Falkland Islands Wolf
已经灭绝的福克兰狼(Dusicyon australis)是福克兰群岛唯一一种陆栖的哺乳动物。福克兰狼首先被记载是在第十七世
纪的欧洲，但是关于它的的起源至今仍是个谜，大约在320年前就有英国的探险者提出了这个问题，后来达尔文在1834年
来到这里的时候，同样对福克兰狼的起源问题提出了质疑。福克兰群岛离最近的陆地阿根廷有460公里，说明福克兰狼的
灭绝不是由于人类的迁徙和河流的驱散引起的。
以前的研究通过对博物馆标本的古代DNA进行分析，认为福克兰狼是南美鬃毛狼的一个分支，它们被认为是在约33
万年前通过尚不知道的方式来到岛上的。阿德莱德大学的研究人员则认为，那些证明福克兰狼与南美鬃毛狼亲缘关系最
近的说法是不完全正确的，他们所取的样品来源极其有限，没有考虑来自大陆的一种已灭绝的Dusicyon avus(南美胡狼属
的一种)。因此他们和澳大利亚维多利亚博物馆的工作人员合作，收集并提取了在阿根廷和智利的6个Dusicyon avus样本
的DNA，并且测定了1 069 bp的线粒体DNA序列，从形态学和遗传信息方面与属于同一种类的多个已灭绝或健在的物种
进行了比较，构建系统发育树。分析显示，与南美鬃毛狼相比，福克兰狼与Dusicyon avus亲缘关系更近，它们是在大约1.6
万年前才分离的。他们推测，福克兰狼的祖先那个时期是通过自行移动或者随着漂流冰形成的峡谷而来到这个岛上的。
该结果近期在线发表在《Nature communication》上，为多年来一直困扰人们的福克兰群岛狼起源之谜提供了新的证据。
编者：吴慧玲(北京市农林科学院植环所 )，本刊通讯员
本文引用格式：吴慧玲, 2013.神秘的福克兰群岛狼的起源.农业生物技术学报, 21(5): 545
信息来源：Nature communications, (2013) DOI: 10.1038/ncomms2570.
拟南芥受伤和接种根癌农杆菌GV3101对转录的影响
Impact of Wounding or A. tumefaciens GV3101 on Differential Transcription of A. thaliana Inflorescence Stalk 545