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晚疫病诱导番茄差异表达基因的转录组信息分析

莫云容  鲍继艳  朱海山  杨正安  邓明华  韩曙  张宏  汤晓倩  赵凯  
【摘要】:番茄晚疫病(Tomato late blight)是由致病疫霉[Phytophthora infestans(Mont.)de Bary]侵染所引起的一种真菌性病害,在中国各省市时有发生,常导致番茄减产甚至绝收。目前对番茄晚疫病抗病基因的研究大多数集中在对抗病基因的分子标记及染色体定位等方面,而抗病基因序列及对晚疫病的响应模式却少有研究。以高抗番茄晚疫病自交系CLN2037E为试验材料,接种番茄晚疫病菌T1生理小种,对照喷水,选取接种后3 d和5 d的叶片于北京诺禾致源生物信息科技有限公司进行转录组测序和差异表达基因分析,结果如下:(1)对照样品中有19 225条基因发生表达,接种3 d和5 d后的样品中分别有19 381和19 136条基因发生表达,参考阈值为RPKM1。(2)接种3 d后差异表达的基因共有3 908个,其中上调表达的有2 219个,下调表达的有1 689个;接种5 d后差异表达的基因共有2 534个,其中上调表达的有1 387个,下调表达的有1147个。通过绘制维恩图显示两个处理时间下样品中共有的差异基因有1 992个。(3)对接种3 d后差异上调表达的基因进行分析,发掘出4条与植物抗病相关且具有NB-ARC保守结构域的NBS-LRR类蛋白基因:Solyc04g007320、Solyc05g006620、Solyc01g008800和Solyc11g011090;接种5 d后上调表达的NBS-LRR类蛋白基因有:Solyc01g008800、Solyc04g007320和Solyc05g006620,预示Solyc01g008800、Solyc04g007320和Solyc05g006620等3个基因在番茄抗晚疫病路径中发挥重要作用。(4)对差异上调表达的基因进行GO功能富集和KEGG通路富集分析,发现接种3 d后上调表达的基因注释到生物过程、分子功能和细胞组成数据库中的数量分别为:72 556、69 866和71 687个;接种5 d后分别为:40 974、39 460和37 369个;接种3 d后注释到KEGG数据库中上调表达基因的数量为1169个,接种5 d后上调表达的为782个。

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