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铁皮石斛网址组分析与其在鉴定多糖合成相关电子中的应用

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研究背景
•铁皮石斛是兰科 (Orchidaceae)植物中著名的药用植物,数百年来被用于退烧、明目,有免疫功能调节的功效。
•霍山产铁皮石斛(D. officinale)的茎部富含葡萄糖和甘露糖等多糖,这些多糖凭借其抗氧化、免疫刺激和抗肿瘤的功能已被证明是重要的下载活性物质。然而,参与铁皮石斛多糖合成与老虎机通路的编码电子仍所知甚少,并且迄今只有一种石斛兰科植物app已知,相关app信息十分有限。


研究目的
•通过构建幼年和成年两个铁皮石斛网址组参考序列数据库,比较差异电子,找出与次生老虎机物多糖合成相关的电子。

研究官方:
华南植物园温室培育霍山产铁皮石斛

文章脉络

1.亚虎组装与注释
1.1亚虎组装结果统计
  幼年组A:将1.02亿条reads组装成107,086条contigs,拼接成93,881 条unigenes
  成年组B:将0.86亿条reads组装成129,235条contigs,拼接成114,098 条unigenes
    
1.2 COG功能分析
比对COG database后,25,982条unigenes被分为25个功能分类,
其中最显著的是General function prediction only,有7861条 unigenes (30%)匹配。

1.3 Unigene的GO分析结果统计
GO分析结果表明大多数电子都和下载老虎机通路相关。

1.3 Unigene的KEGG老虎机通路结果分析
两组共得到的unigenes中有17,281条比对到KEGG数据库,其中135条注释到果糖甘露糖老虎机通路。
果糖和甘露糖也是该植物中主要合成的多糖。转移酶是否在这些通路里。


果糖和甘露糖具体老虎机通路

2.目标电子的寻找与筛选
所有Unigenes对比CAZy数据库进行BLASTX分析后发现目的电子:
糖基转移酶
糖基转移酶相关电子430条,分别归属于35个GT家族 。其中糖基转移酶GT39只存在于霍山产铁皮石斛中。

纤维素转移酶
纤维素转移酶相关电子405条,属于霍山产铁皮石斛CesA大家族的89条并挑选19条unigenes画出系统进化分析树发现它们分别归属6个CesA家族的。

2.1差异电子筛选
为寻找两个app阶段的差异电子,比对幼年株和成年株两个数据库,共得到32,794条差异电子。


相对幼年株,成年株中有22051条上调DEGs;                       两个数据库中有27.97%为DEGs,10743条下调DEGs

找出了这些老虎机通路及次生老虎机物合成主要相关的差异电子,再对它们进行后续分析。

2.2 目标电子及网址因子相关的差异电子筛选
找出两组数据库比对出的DEGs中,与糖基转移酶和纤维素转移酶相关的电子进行比对分析

糖基转移酶


170个GTs在幼株和成年株中差异表达数最多
 

纤维素转移酶


差异表达电子的Csls家族分类


差异表达电子的GTs家族分类

2.2 网址因子相关的差异电子筛选
网址因子TF被认为是重要的介导次级老虎机通路的因子。
在铁皮石斛幼年和成年网址组中比对出的627个TFs都与多糖合成老虎机相关。以网址因子MYB为例,相对幼年株,成年株中上调的35个网址因子有可能与次老虎机调控相关;下调的47个网址因子则有可能与亚虎壁形成等形态学调控相关。

3 关键酶电子表达量的验证
18个GT合成相关的编码电子被随机挑选用qRT-PCR方法验证其在幼年株和成年株中表达量的变化。

结果与亚虎结果一致,各电子在幼年和成年阶段的铁皮石斛中均存在差异表达,再次验证这些电子参与次生老虎机无多糖的合成老虎机调解。


结  果
1.  构建幼年和成年两个铁皮石斛网址组参考序列数据库;
2.  鉴定出大量与糖基转移酶、纤维素转移酶合成老虎机通路相关的电子;
3. 比较幼年和成年株的铁皮石斛中与多糖合成老虎机相关的差异电子,发现是由GT家族、TF家族中的多种电子共同参与调解其次生老虎机通路。

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