全 文 ：园 艺 学 报 ， （增刊）： 2011 38 2454 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com

收稿日期：2011–07–11
基金项目：国家现代苹果产业技术体系项目（CARS-28-01-07）；山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目（BS2009NY023）；山东
省良种产业化工程项目；青岛农业大学高层次人才启动基金项目
* 通信作者（E-mail：hydai@qau.edu.cn，zyg4458@163.com；Tel：0532-86080752）
利用RNA-Seq分析柱型和普通型苹果转录水平
差异
张玉刚，祝 军，梁美霞，戴洪义*
（青岛农业大学园林园艺学院，山东青岛 266109）
柱型苹果具有的“独干、节间极短、高萌芽率、极短枝、极紧凑”的树型，特别适合密植
栽培和机械化管理，是苹果紧凑树型遗传改良的宝贵资源。因此，挖掘柱型苹果株型形成的相
关基因，对于研究苹果株型形成的分子机理，以及通过基因工程改良苹果树型具有重要意义。
供试材料取自青岛农业大学试验站的‘富士’（Fuji）ב特拉蒙’（Telamon）苹果杂交后
代群体中柱型和普通型实生树，4 年生。两种树型各选 5 株，于 2010 年 5—7 月分 3 次采取植
株 1.5 m 高处南向枝条的 1 ~ 2 cm 顶端新梢，用冰盒带回实验室后立即用液氮冷冻，存于–80 ℃
备用。用 CTAB 法提取 RNA，反转录成 cDNA 后构建测序文库，然后用 Illumina GA IIx 进行测
序。将获得的 raw reads，使用短 reads 组装软件 SOAPdenovo 做转录组从头组装，得到含 N 最
少、两端不能再延长的序列 Unigene。使用 BLAST 程序将 Unigene 与核酸、蛋白质数据库
SwissProt、KEGG 和 GenBank 非冗余蛋白数据库 Nr 进行比对，并进行蛋白功能注释、Pathway
注释、COG 功能注释和 Gene Ontology（GO）功能注释，分析柱型和普通型苹果差异表达基因。
通过新一代高通量测序手段——转录组测序（RNA-Seq）技术，对苹果株型形成的相关基
因进行分析。转录组测序结果与Nr、Swiss-Prot、KEGG和COG数据库比对（BLAST）后，共获
得注释Unigene总数为 69 558 个，非冗余柱型和普通型Unigene分别为 56 440 和 57 695，80%
的Unigene长度在 500 nt以下，其次分布在 500 ~ 1 000 nt之间，大于等于 2 000 nt的占 0.2%左右，
柱型和普通型样品的N50 值分别为 426 和 424。根据测序结果中基因RPKM（Reads Per kb per
Million reads）值，得到柱型和普通型苹果间表达差异倍数在 2 倍以上（|log2(Ratio)| ≥ 1）,且FDR
≤ 0.001 的Unigene 5 237 个，其中上调表达基因 2 704 个，下调表达基因 2 533 个。通过GO功
能注释获得了 2 233 个差异表达Unigene，其中富集在分子功能（molecular_function）的差异基
因数为566个，细胞组分（cellular_component）的差异基因为1 006个，生物学过程（biological process）
的差异基因为 661 个。根据KEGG数据库注释，获得 1 359 个差异表达Unigene，显著富集到 232
个代谢途径（Pathway）中。综合以上的分析结果初步获得 287 个与苹果株型形成相关的Unigene。

关键词：苹果；柱型苹果；Co 基因；转录组；RNA-Seq
中图分类号：S 661.1 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2011）S-2454-01