全 文 :剑麻(学名: Agave sisalana; 英文名: Sisal)俗
称龙舌兰麻 [1], 为龙舌兰科 (Agavaceae)龙舌兰属
(Agave linnaeus)多年生肉质旱生草本植物, 是热
带、 亚热带地区栽培的重要硬质纤维作物及重要的
工业原料, 应用广泛。 除纤维外, 其液汁可提取贵
重药物生产原料皂素; 麻渣含有丰富的营养物质,
是良好的饲料和肥料 [2]。 中国是世界剑麻主要生产
国之一, 产地主要分布在广东、 广西、 海南、 云
热带作物学报 2014, 35(3): 576-582
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2013-10-18 修回日期 2014-02-01
基金项目 国家麻类产业技术体系建设专项资金(No. CARS-19); 海南省自然科学基金(No. 312052); 中央级公益性科研院所基本科研业务
费专项(No. ITBB110210); 农业部热作病虫害疫情监测与防治项目(No. 13RZBC-14); 海南省重大科技项目子课题热带生物种质
与基因资源研究(No. ZDZX2013023-1)。
作者简介 汪 平(1989年—), 男, 硕士研究生; 研究方向: 分子植物病理学。 *通讯作者(Corresponder auther): 易克贤(YI Kexian), E-mail:
yikexian@21cn.com。
烟草疫霉侵染前后剑麻叶片转录组学研究
汪 平 1,2, 高建明 2, 杨 峰 2, 郑金龙 3
刘巧莲 2, 陈河龙 2, 易克贤 3*
1 海南大学环境与植物保护学院, 海南海口 570228
2 中 国 热 带 农 业 科 学 院 热 带 生 物 技 术 研 究 所农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室 海南海口 571101
3 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所农业部热带作物有害生物综合治理重点实验室 海南海口 571101
摘 要 为克隆剑麻受斑马纹病病原菌烟草疫霉侵染后的应答基因, 以病原菌侵染前后的剑麻 H.11648 叶片为
材料, 构建剑麻转录组 Unigene 数据库; 组装得到非冗余 Unigene 131 422 个, 其中, 500~1 000 bp 的 Unigene
占总数 65.39%, Unigene 的数量随其长度递减。 GO 分类分析发现: 在得到的所有 Unigene 中, 注释到生物过程
的基因最多(152 835); 细胞组分其次(129 197); 参与分子功能的最少(47 420)。 KEGG 代谢通路分析将剑麻转
录组 unigene 分成 128 类, 其中, 参与生化代谢通路的 Unigene 最多, 有 9 354 个, 占总数 27.09%; 参与植物-
病原互作代谢通路的基因有 1 795 个, 占总数 5.2%。 基因表达丰度 RPKM 值显示上调基因 9 415 个, 下调基因
28 980 个, 其中参与病原互作的基因占 680 个。
关键词 烟草疫霉; 侵染; 剑麻; 转录组
中图分类号 S563.8 文献标识码 A
Transcriptome of Sisal Leaf Pretreated with
Phytophthora nicotianaeBreda.
WANG Ping1,2, GAO Jianming2, YANG Feng2, ZHENG Jinlong3
LIU Qiaolian2, CHEN Helong2, YI Kexian3*
1 College of Environment and Plant Protection, Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China
2 Key Laboratory of Biology and Genetic Resources of Tropical Crops, Ministry of Agriculture / Institute of Tropical Bioscience
and Biotechnology, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou, Hainan 571101, China
3 Key Laboratory of Integrated Pest Management on Tropical Crops, Ministry of Agriculture / Institute of Environment and Plant
Protection, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou, Hainan 571101, China
Abstract Sisal leaves infected with Phytophthora nicotianaeBreda were used to construct the transcriptome to
study the response gene of sisal infected by P. nicotianaeBreda.. Among the 131, 422 nonredundant unigenes,
65.39% were between 500-1 000 bp, indicating that the number of unigenes was length dependent. The unigenes
were involved in the biological process (152 835), cellular component (129 197) and molecular function (44 112)
categories by GO analysis. Predicted by KEGG pathway mapping, the transcriptome of sisal was divided into 128
classes. The unigenes involved in biochemical pathway and plant-pathogen interaction was 9 354 (27.09%) and
1 795 (5.2%), respectively. Gene expression abundance RPKM value showed that there were 9 415 up-regulated
genes and 28 980 down-regulated genes, in which plant-pathogen interaction related gene is 680.
Key words Phytophthora nicotianaeBreda.; Infection; Sisal; Transcriptome
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.03.026
第 3 期
表1 剑麻转录组测序结果统计
Table 1 Data assembly for digital transcriptome of sisal
样品 Reads Clean reads GC/% Q20/%
CK 68, 802, 552 59, 305, 846 47.41 97.03
CL 74, 975, 368 66, 778, 374 49.19 96.88
南、 福建等热带和亚热带地区, 主栽品种为剑麻
H.11648(Agave hybrid No.11648)[3]。 该品种叶片宽
厚, 产量高, 但容易感染由烟草疫霉(Phytophthora
nicotianaeBreda.)引起的斑马纹病 (Zebra disease,
ZD)[4]。 该病 1961 年首次在坦桑尼亚发生, 后传播
到中国等世界各地, 对剑麻产业造成极大的损失,
为剑麻周期产量影响最大的病害之一 [5]。 由于形态
和真菌很相似, 过去曾将烟草疫霉归为真菌, 实为
色菌界 (Chromista)二倍体真核微生物 [6], 其区别于
真菌的显著之处是细胞壁不含几丁质成分, 因而传
统的针对几丁质的杀菌剂, 对杀灭烟草疫霉等卵菌
几乎无效 [7-8]。 防治烟草疫霉的常用药剂多为苯基
酰胺类及乙磷铝等同一种或作用机制相同的几种
内吸性杀菌剂, 很容易产生耐药性, 从而引起药效
下降[9]。
转录组研究是一种发掘功能基因的重要途径,
是基因功能及结构研究的基础和出发点。 了解转录
组是解读基因组功能元件和揭示细胞及组织中分子
组成所必需的, 并且对理解机体发育和疾病具有重
要作用[10]。 转录组学相对于基因组学而言, 只研究
被转录的基因, 研究范围缩小, 针对性更强[11]。 转
录组测序(RNA-seq)是利用大规模测序技术直接对
cDNA 序列进行测序, 产生数以千万计的 reads 片
段, 从而使得一段特殊的基因组区域的转录水平可
以直接通过比对该基因组区域的 reads 数来衡量 [12]。
通过转录组分析 , 可高通量地获得基因表达的
RNA 水平, 从而揭示基因与生命现象之间的内在
联系。 据此可以了解细胞生理活动规律, 确定细胞
代谢特性, 并进而对细胞进行修饰改造 [13-14]。 目
前, 转录组学用于植物和病原菌研究的很多。 但
是, 用转录组学研究剑麻与烟草疫霉互作机理的文
章还未见报道。 本研究在 RNA-seq 技术的基础上,
通过对一系列数据的分析、 比对, 得到剑麻对烟草
疫霉侵染的应答基因, 以期为将来转基因抗病育种
奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 植物材料 实验材料取自中国热带农业科
学院(海口)院内本实验室基地大棚, 选取株高 50~
70 cm 无病害、 长势良好的剑麻 H.11648 植株, 移
栽入营养盆后置于室内控温 28℃左右培养备用;
1.1.2 试验试剂及药品 康为世纪 RNApure Plant
Kit(DNaseⅠ)(Cat.No.: CW0559)试剂盒 ; Thermo
Scientific RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit
(Cat.No.: #K1622); 其它试剂均为国产分析纯。
1.1.3 试验仪器 Eppendorf 5810R 台式高速冷冻
离心机; 琼脂糖凝胶电泳仪; Tanon-4500 凝胶成
像系统; 美国 Thermo Nanodrop 2000 微量紫外分
光光度计等。
1.2 方法
1.2.1 菌株准备 用于接种的烟草疫霉菌株为本实
验室前期分离获得, 经 PDA平板活化后保存备用。
1.2.2 接种 选取剑麻叶片基部幼嫩部位进行接
种, 先用 75%酒精对其进行消毒, 再用灭菌水清
洗, 待干燥后接种。 实验设处理(CL)与对照(CK)
两组, 每组选 5株作为接种对象, 处理组在叶片基
部幼嫩部位刺伤并接种烟草疫霉, 对照组只做刺
伤, 不接种烟草疫霉, 做好上述处理后, 在植株叶
面上方喷无菌水, 并用透明薄膜将植株从底部套住
以达到保湿的效果, 以后每天喷水 2次。
1.2.3 总 RNA 提取 RNA 提取方法参照康为世
纪RNApure Plant Kit (DNaseⅠ), 接种后 1、 2、
3、 4、 5 d 的感病叶片等量混合后提取总 RNA(CL
组), 同时取对照(CK 组)。 提取后 RNA 进行琼脂糖
凝胶电泳检测及 Thermo Scientific NanoDrop 2 000
分光光度计分析。
1.2.4 转录组测序 检测合格的 RNA样品委托深
圳华大基因科技服务有限公司测序 (项目编号 :
F13FTSSCKF0046)。
2 结果与分析
2.1 产量统计
对 CK和 CL 2组样品进行转录组测序后共获得
8G 原始数据。 其中, CK 组获得原始片段(reads)
68、 802、 552 条, 去除带接头, 重复, 测序质量
低片段后 clean reads 数 59、 305、 846; CL 组reads
数 74、 975、 368, clean reads 66、 778、 374 个 。
CL获得的测序片段数略多于 CK, 这一结果与预期
相符, 因为 CL 中除剑麻表达基因外还有烟草疫霉
表达的基因, 理论上比 CK 表达的基因多。 两者的
GC 含量介于 45%~50%之间, 较为一致。 测序的
碱基质量参数(Q20)均在 97%左右, 不确定碱基比
例 0.00%(表 1)。
汪 平等: 烟草疫霉侵染前后剑麻叶片转录组学研究 577- -
第 35 卷热 带 作 物 学 报
2.3 Uingene的覆盖度、 深度和表达量分析
对 Unigene进行覆盖度分析发现, 131、 422个
Unigene 的覆盖范围介于 5.94%~96.91%之间; 测
序深度从 0.059 4%~9.166 7%不等; 样品中能唯一
比对到指定 unigene序列的 reads数(Unique-mapped-
Reads)从 1~299 个不等; 能比对到多个 unigene 序
列的 reads 数(Multiple-mapped-Reads)从 1~385 个
不等。
2.4 Unigene的功能注释
将 All-Unigene 分别注释到 NR、 NT、 Swiss-
Prot、 KEGG、 COG、 GO 6 个数据库中, 对注释到
每个库的 Unigene 数目统计结果见表 2。
将剑麻数据库中 Unigene 比对到氨基酸序列数
据库(Non-redundant sequences, Nr), 结果显示, 注
释到葡萄(vitis vinifera)的 Uingene最多, 粳稻(oryza
sativa japonica group)其次, 具体物种分布见图 2。
E-Value 值是序列比对到该物种的可靠性评
价, 它表明在随机情况下, 其它序列与目标序列相
似度要大于这条显示的序列的可能性, 因而它的值
越低越好。 当 E 值小于 10-5 时, 表明两序列有较
高的同源性, 本次转录组测序 All-Unigene 注释到
Nr 的 E-value 值分布图见图 3。 从图 3 中可以看
2.2 组装质量统计
组装质量评估通过组装后所得片段的长度分布
及其 N50 值来反应, N50 指从组装最长的 Unigene
依次向下求长度的总加和, 当这个加和达到组装长
度的一半时, 对应的 Unigene 的长度就是 N50的长
度。 N50值越大, 反映组装得到的长片段越多, 组
装效果越好。 CK组 Unigene 总数 127、 361, Contig
总数 253、 520; CL 组 Unigene 总数 153、 951,
Contig 总数 320、 529。 All-Unigene 的长度分布大
致在 300~3 000 之间, 500~1 000 bp 的 Unigene 最
多, 占总数 65.39%, 大于 3 000 bp的大片段较少。
Unigene 数量随长度成递减关系见图 1。
CK 组装转录组 N50 =275, Unigene N50 =638;
CL 组装转录组 N50=299, Unigene N50=667。 将上述
2 个处理的 Uingene 数据进行比对聚类合并, 作为
剑麻 Uingene 数据库。 结果显示, 该 Unigene 库共
有 131、 422 个 Uingene, N50=861, 组装结果较好,
能满足后续分析需要。
100 000
10 000
1 000
100
10
1
20
0
30
0
40
0
50
0
60
0
70
0
80
0
90
0
1
00
0
1
10
0
1
20
0
1
30
0
1
40
0
1
50
0
1
60
0
1
70
0
1
80
0
1
90
0
2
00
0
2
10
0
2
20
0
2
30
0
2
40
0
2
50
0
2
60
0
2
70
0
2
80
0
2
90
0
3
00
0
≥
3
00
0
Nu
m
be
ro
fA
ll-
Un
ig
en
e
Length distribution of All-Unigene
Sequence size/nt
图1 剑麻转录组All-Unigene长度分布图
Fig. 1 All-Unigene length distribution for digital transcriptome of sisal
表2 剑麻转录组Unigene功能注释结果统计
Table 2 Data assembly for Unigene function annotation in digital transcriptome of sisal
Sequence File NR NT Swiss-Prot KEGG COG GO ALL
All-Unigene.fa 60 341 42 298 37 512 34 527 20 868 42 987 63 313
578- -
第 3 期
出, 比对到的物种序列同源性均小于 10-5, 其中小
于 1e-30的序列占比对序列总数超过 50%, 说明比
对结果可靠性很高。
对 All-Unigene 的注释结果进行物种相似性分
析发现: 多数 Unigene 序列比对相似性在 40%~
80%之间, 序列相似性高于 95%的很少, 占 All-
Unigene 总数不到 4%, 但是从整个序列相似性分
布来看, 对无参考基因组的剑麻 All-Unigene 的功
能注释结果较好。 剑麻 All-Unigene 物种相似性分
布图见图 4。
对剑麻 Unigene 数据库做蛋白相邻类的聚簇分
析COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins)
显示: 注释到通用功能(R)的 Unigene 最多; 转录
组相关功能(K)其次; 胞外结构(W)和核酸结构相
关功能(Y)最少; 值得一提的是, 有 507个 Unigene
被注释到防卫反应(V), 为后续的病原互作基因研
究打下了很好的基础; 此外, 还有 3 679 个未知功
能的 Unigene。 COG分类注释结果见表 3。
2.5 Unigene 的 GO分类
Gene Ontology(简称GO)是一个国际标准化的
基因功能分类体系, 对剑麻 Unigene 数据库做 GO
分类分析发现: 共有 42 987 个 Unigene 注释到 GO
数据库 , 且较多的单个基因可以与多种基因相
对应, 最多的一个基因 “CL4909.Contig1_All” 可
以同时与 GO 数据库中 69 个基因相似 。 建立了
42 987 个对应关系, 从而得到更多的分类和注释
信息。 剑麻转录组中 Unigene 根据 GO 功能分类可
分为 3个 ontology, 其中生物过程(biological process)
类中基因最多(152 835); 细胞组分(cellular component)
其次(129 197); 分子功能(molecular function)最少
(47 420)。 各分支中基因表达丰度不尽相同。
图2 剑麻转录组All-Unigene物种分布图
Fig. 2 All-Unigene Species Distribution for digital transcriptome of sisal
Sorghum bicolor
Brachypodium distachyon
Glycine max
other
Vitis vinifera
Oryza sativa Japonica Group
Ricinus communis
Populus trichocarpa
29.2%
8.0%
7.3%
6.9% 6.2% 5.9% 5.3%
31.3%
图3 剑麻转录组All-Unigene物种 E-value值分布图
Fig. 3 All-Unigene Species E-value Distribution for
digital transcriptome of sisal
0
0~1e-100
1e-100~1e-60
1e-60~1e-45
1e-45~1e-30
1e-30~1e-15
1e-15~1e-5
14.0%
8.4%
13.0%
19.8%
23.8%
7.7%
13.3%
图4 剑麻转录组All-Unigene物种相似性分布图
Fig. 4 All-Unigene Species Similarity Distribution for
digital transcriptome of sisal
33.3%
37.1%
11.3%
3.4%
14.9%
18%~40%
40%~60%
60%~80%
80%~95%
95%~100%
汪 平等: 烟草疫霉侵染前后剑麻叶片转录组学研究 579- -
第 35 卷热 带 作 物 学 报
编号 功能类别 基因数量 编号 功能类别 基因数量
A RNA加工与修饰 285 N 细胞运输 567
B 染色质的结构和动态 374 O 翻译后修饰、 蛋白质折叠、 分子伴侣 3 871
C 能量生产与转换 1 207 P 无机盐的运输和代谢 1 164
D 细胞周期调控、 细胞分裂、 染色体分离 3 143 Q 次生代谢物的生物合成、 运输及分解代谢 1 301
E 氨基酸的运输和代谢 1 658 R 一般功能预测 7 419
F 核苷酸的运输和代谢 470 S 功能未知 3 679
G 碳水化合物的运输和代谢 2 982 T 信号转导机制 3 519
H 辅酶的运输和代谢 738 U 细胞内运输, 分泌和囊泡运输 1 765
I 脂质的运输和代谢 1 167 V 防御机制 507
J 翻译、 核糖体结构与生物合成 3 715 W 胞外结构 19
K 转录 5 613 Y 核结构 3
L 复制、 重组与修复 4 485 Z 细胞骨架 645
M 细胞壁\膜\胞外被膜 3 133
表 3 剑麻转录组All-Unigene的COG功能分类
Table 3 COG function classification of sisal unigene in digital transcriptome
2.6 Unigene的 KEGG 代谢通路分析
根据 KEGG 数据库代谢通路可以将剑麻转录
组数据分成 128类, 包括生化代谢途径、 次生代谢
产物合成、 内吞作用、 环甘油磷脂代谢、 植物-病
原互作、 植物激素信号转导、 苯丙氨酸代谢、 萜类
化合物生物合成、 过氧化物酶体、 类黄酮生物合
成、 基底转录因子、 泛素介导的蛋白质水解等。 其
中, 参与生化代谢通路的 Unigene 最多, 有 9 354
个(占总数的 27.09%); 参与植物-病原互作代谢通
路的基因有 1 795(5.2%)个; 参与苯丙素生物合成
的基因有 431(1.25%)个; 参与吞噬体的基因有412
(1.19%)个; 参与过氧化物酶体的基因有284(0.82%)
个; 参与黄酮类生物合成的基因有227 (0.66%)个;
参与苯丙氨酸代谢的基因有224(0.65%)个; 参与萜
类生物合成的基因有122(0.35%)个; 参与黄酮和黄
酮醇类生物合成的基因有 107(0.31%)个; 参与天
然杀伤细胞介导的细胞毒作用的基因有106(0.31%)
个; 参与异黄酮合成的基因有 47(0.14%)个; 参与
倍半萜和三萜生物合成的基因有 37(0.11%)个。
2.7 差异基因分析
对剑麻数据库进行差异分析发现: 转录本中有
38 395个差异表达 Unigene, 其中上调基因9 415 个,
下调基因 28 980个; 对 Unigene的表达量计算采用
RPKM 算法, 计算公式为: RPKM=(1 000 000×C)/
(N×L×1 000), 设 RPKM 为 Unigene A 的表达量 ,
则 C 为比对到 Unigene A 的 reads 数, N 为比对到
所有 Unigene 的总 reads 数, L 为 Unigene A 的碱
基数; 用 log2(CL_RPKM/CK_RPKM)来表示 2 个处
理所表达基因的差异倍数; 用 FDR(False Discovery
Rate)值来进行多重检验控制错误率 , 本研究取
FDR≤0.001。 对处理后的数据进一步分析, 筛选
植物-病原互作相关的基因发现: 在所有 680 个植
物-病原互作相关基因中, 有 309 个为上调表达基
因, 其 log2(CL_RPKM/CK_RPKM)值自 12.151 1 至
1.003 8 不等 , 下调基因 371 个 , log2(CL_RPKM/
CK_RPKM)值自-1.0005 至-14.119 7 不等。
再根据表达倍数差异优先选取前 50 位上调/下
调基因共 100 个, 以进行后续干扰表达和超表达研
究, 这 100 个基因是注释到 Nr-annotation 数据库
后, 剔除疫霉基因所获。 通过对这些基因的初步分
析发现: ⑴在差异倍数上, 上调基因差异倍数最大
为 log2(CL_RPKM/CK_RPKM)等于 15.851 2, 最小为
13.842 6; 下调表达基因中 , 下调倍数最多为-
13.998 5, 最少有-12.304 2。⑵注释到 Nt-annotation
和 Nr-annotation 数据库后, 有 67 个 Unigene 可以
比对到两个数据库, 还有 33 个无法比对到序列。
比对结果如下: 葡萄 (Vitis vinifera)17; 二蕙短柄
草 (Brachypodium distachyon)7; 毛果杨 (Populus
trichocarpa)6; 水稻(Oryza sativa Japonica Group)6;
蓖麻(Ricinus communis)5; 高粱(Sorghum bicolor)4;
橹豆(Glycine max)3; 拟南芥(Arabidopsis thaliana)3;
苜蓿(Medicago truncatula)2; 大麦(Hordeum vulgare
subsp. Vulgare)2; 玉米(Zea mays)2; 蓝桉(Eucalyptus
globulus subsp. Globulus)1; 闭鞘姜(Costus speciosus)
1; 红松(Pinus koraiensis)1; 黑麦(Secale cereale)
1; 欧芹 (Petroselinum crispum)1; 烟草 (Nicotiana
tabacum)1; 兰花(Cymbidium hybrid cultivar)1; 沉
水樟(Cinnamomum micranthum f. kanehirae)1; 芝
580- -
第 3 期
麻(Sesamum indicum)1; 油棕(Elaeis guineensis)1。
经过以上的基础生物信息学分析, 再择优选取
Unigene构建载体进行RNA干扰和超表达转基因研究。
2.8 植物-病原菌互作通路分析
生物体内不同基因间通过相互协调作用来完成
某一生物学功能, Pathway 显著性富集能确定差异
表达基因参与的最主要生化代谢途径和信号转导途
径。 以 KEGG Pathway为单位, 背景序列的 KO号通
过同 blast比对来获取, 应用超几何检验, 找出与整
个基因组背景相比, 在差异表达基因中显著富集的
pathway, 一般 Qvalue 值设为≤0.05。 基于 Pathway
的植物-病原物互作通路的分析有助于更进一步了
解剑麻与斑马纹病互作的机理, 其代谢通路见图 5。
图中每一小方框代表一个代谢控制点, 方框由
黑、 红、 绿三色组成, 红色部分代表此处有上调基
因表达, 绿色代表下调基因, 全红或全绿代表此处
基因全部上调或下调, 黑色代表此处无基因差异表
达。 从图中可以看出, 病原互作这一通路中, 各代
谢支路相互交错, 基因间通过各自的上调或下调来
共同完成这一生命活动。
图5 植物-病原物互作KEGG代谢通路图
Fig. 5 Plant-pathogen interaction KEGG pathway
3 讨论与结论
转录组测序对测序样品 RNA 纯度、 完整度及
浓度均要求较高, 鉴于剑麻成熟叶片纤维含量丰
富 [15], 提取叶片 RNA 时很难达到测序的浓度和纯
度要求, 取样时选取株高 50~70 cm 的剑麻基部幼
嫩叶片做为 RNA 提取材料。 实验证明, 在该部位
接种烟草疫霉病原菌提取总 RNA 能达到测序的 A
类标准要求, 是理想的取材部位。
本研究剑麻 All -Unigene 数据库有 95.31%
(60341)的Unigenen被注释到 Nr数据库, 跟番薯[16],
芝麻 [17], 萝卜 [18]46.21%, 53.91%, 85.51%的注释
比例相比有显著的提高, 究其原因主要跟测序技术
的进一步成熟以及拼接水平的提升有关 [16]。 此外,
注释到 NT、 Swiss-Prot、 KEGG、 COG、 GO 数据库
汪 平等: 烟草疫霉侵染前后剑麻叶片转录组学研究 581- -
第 35 卷热 带 作 物 学 报
的比例也相对较高 , 分别为 66.81% 、 59.25% 、
54.53%、 32.96%、 67.90%, 说明此次测序结果相
对较好。
实验需用烟草疫霉对剑麻植株进行侵染, 这样
势必导致转录组测序结果中含有烟草疫霉表达的基
因, 而干扰实验结果。 可以利用本文提到的方法,
即生物信息学分析剔除干扰基因, 或者根据实验需
要设置烟草疫霉侵染其他寄主植株的转录组测序以
消除干扰。
对 2个处理的样本进行差异表达基因分析旨在
找到剑麻抗斑马纹病病原互作相关基因, 为转基因
抗病育种奠定基础。 本研究通过将两个样本比对到
KEGG 数据库, 找到植物-病原互作通路基因 680
个, 并给出了 2个样本间差异表达基因的差异倍数
关系 。 此外 , 本研究还发现其苯丙氨酸解氨酶
(Phenylalanine ammonia-lyase, PAL, E.C. 4.3.1.5)
Unigene 基因均有不同程度上调现象, 上调倍数自
log21.1654 至 log26.6458 不等, 而在植物抗病反应
的次生代谢中, 苯丙氨酸解氨酶是形成植保素、 木
质素和酚类化合物等抗病次生物质代谢途径中的关
键酶和限速酶[19], 说明剑麻在抗斑马纹病病原菌侵
染过程中, 苯丙氨酸解氨酶发挥了较大作用。
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责任编辑: 叶庆亮
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