利用WGCNA鉴定花生主茎生长基因共表达模块

• Published in: 作物学报 Vol. 47; no. 9; pp. 1639 - 1653
• Main Authors: 汪颖, 高芳, 刘兆新, 赵继浩, 赖华江, 潘小怡, 毕晨, 李向东, 杨东清
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室,山东泰安 271018 2021
• Subjects: 主茎高; 核心基因; 加权基因共表达网络; 转录组; 花生
• ISSN: 0496-3490
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2021.04223

以不同主茎高花生品种为材料,利用转录组测序技术分析茎秆转录组基因表达的异同,并结合加权基因共表达网络分析(WGCNA),深入挖掘与主茎生长相关基因,深入认识花生茎秆形态建成的分子机制.结果表明,矮秆型Df216与高秆型花育33号相比较共有5872个差异基因;Df216与中间型山花108相比较共有6662个差异基因,这些差异基因涉及细胞壁和次生细胞壁的生物起源及调控过程、苯丙烷生物合成及代谢过程、木质素生物合成过程、纤维素合酶活性等分子功能.WGCNA鉴定到5个与主茎高呈极显著相关的共表达模块.编码咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶、转录因子ATAF2、WAT1、GDSL脂肪酶等基因是模块内的核心基因.通过筛选权重值构建核心基因的局部网络发现,Grey60模块的核心基因ADRL3L与编码莽草酸香豆酯/奎酸酯3'-羟化酶、4-香豆酸辅酶A连接酶、羟基肉桂酰辅酶A莽草酸/奎尼酸羟基肉桂酰转移酶、以及快速碱化因子、锌指蛋白、类COBRA蛋白等基因有较高互作网络关系;Brown模块核心基因TZB0A2则与编码β-1,4-半乳糖基转移酶、果胶乙酰酯酶、类受体丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、富含亮氨酸重复序列的伸展蛋白等基因有较高互作网络关系.相关模块与核心基因的挖掘以及基因生物学功能和互作网络的解析有助于揭示花生主茎生长的遗传基础.