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苹果褐斑病原菌侵染苹果属山定子的转录组学研究

李海录  宋艳艳  冯浩  黄丽丽  韩青梅  
【摘要】:苹果褐斑病(Marssonina leaf blotch of apple)是由Diplocarpon mali引起的东亚地区苹果生产中主要早期落叶病害之一,该病害引起生长季节叶片黄化和早落,进而造成严重的经济损失。前期研究发现山定子对褐斑病具有一定抗性,但病分子机理尚不清楚。本研究采用新一代高通量测序技术Illumina Hiseq2500对被侵染的苹果褐斑病菌的苹果属山定子进行转录组双端测序,利用生物信息学方法对基因表达谱研究和功能基因预测。通过测序,获得了46.86G包含碱基序列信息。对测序数据进行序列过滤、拼接、组装、去冗余,共获得48 868个单基因簇unigenes,平均长度1 007bp,序列信息达到了32Mb。另外,从长度分布、GC含量、表达水平等方面对unigenes进行评估,数据显示测序质量好,可信度高。此外,对组装的48 868条unigenes进行了NR、Swiss-port、KOG、GO、KEGG等五大数据库预测,NR数据库中的序列同源性比较表明,25 797个unigenes直接比对到了蔷薇科苹果属苹果(Malus domestica)基因上,表明本研究的测序及unigenes组装结果可靠。将unigenes与KOG数据库进行比对,根据其功能大致可分为25类。以KEGG数据库作为参考,依据代谢途径可将unigenes定位到147个代谢途径分支,包括核糖体代谢通路、碳水化合物代谢等。利用RSEM软件进行差异表达计算,edgeR软件进行差异表达分析,通过设定阈值FDR0.05,logFC2或者logFC-2筛选差异基因,共鉴定出上调基因1 230个,下调基因1 869个,GO富集和Pathway富集结果表明差异基因参与植物的病原互作、植物信号转导通路等相关代谢通路。通过二代高通量转录组测序技术研究苹果属山定子抗褐斑病中的作用,为明确山定子在抗褐斑病的分子机理奠定理论基础,对于培育抗褐斑病品种具有重要的指导意义。

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1 魏建华,马谷芳;梨潜皮蛾及其防治[J];植物保护;1964年05期
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