基于RNA-Seq技術(shù)分析菜心葉片衰老相關(guān)基因.pdf

1、菜心（Brassica rapavar.parachinensis）是我國(guó)重要的葉菜類蔬菜之一，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。菜心采收之后，其生命周期進(jìn)入衰老階段。在貯藏過(guò)程中由衰老引發(fā)的葉片黃化導(dǎo)致品質(zhì)劣變和貨架期縮短，是菜心采后生物學(xué)研究的核心問(wèn)題之一。目前植物葉片衰老機(jī)制研究主要集中在擬南芥和水稻等模式植物上，而前人對(duì)菜心采后研究多集中在衰老生理過(guò)程的描述和采后實(shí)用處理技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)菜心葉片衰老及其調(diào)控的分子機(jī)理缺乏系統(tǒng)了解。因此，借鑒模式植

2、物的研究結(jié)果，加深對(duì)菜心采后葉片衰老及其調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識(shí)，將為生產(chǎn)上改進(jìn)菜心采后貯藏保鮮技術(shù)措施提供新的重要理論依據(jù)。本研究利用RNA-Seq，對(duì)菜心葉片衰老過(guò)程中的基因表達(dá)變化情況進(jìn)行分析，篩選與葉片衰老相關(guān)的差異表達(dá)基因。主要研究結(jié)果如下：
　　1.提取貯藏在常溫（25℃）PE（Polyethylene）氣調(diào)包裝里0 d、2 d和5 d的菜心葉片進(jìn)行RNA-Seq測(cè)序，經(jīng)讀段拼接后共獲得了75651個(gè)unigenes，為分析菜心

3、采后葉片衰老表達(dá)譜提供了參考基因序列。
　　2.分析了菜心采后葉片衰老表達(dá)譜，鑒定到了3604個(gè)差異表達(dá)基因。通過(guò)基因表達(dá)模式聚類分析，分別得到1926個(gè)上調(diào)表達(dá)的基因和1678個(gè)下調(diào)表達(dá)的基因。對(duì)差異表達(dá)基因進(jìn)行了pathway顯著性富集分析，結(jié)果顯示一些保護(hù)性的途徑在上調(diào)表達(dá)基因中顯著富集，而光合作用、卟啉和葉綠素代謝及碳固定等途徑在下調(diào)基因中顯著富集。
　　3.通過(guò)相關(guān)生物信息學(xué)分析，從差異表達(dá)基因中鑒定到239個(gè)轉(zhuǎn)錄

4、因子，其中WRKY、NAC（NAM，ATAF，CUC）、AP2/ERF和MYB等轉(zhuǎn)錄因子家族的基因表達(dá)在菜心葉片衰老過(guò)程中顯著上調(diào)；此外，還鑒定到801個(gè)參與激素合成和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)的基因。
　　4.從表達(dá)譜中挑選了9個(gè)菜心葉片衰老過(guò)程中差異表達(dá)的NAC基因進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qRT-PCR）驗(yàn)證。結(jié)果表明，隨著菜心葉片衰老過(guò)程，有7個(gè)NAC基因表達(dá)明顯增強(qiáng)，2個(gè)NAC基因表達(dá)顯著減弱，這與表達(dá)譜的表達(dá)趨勢(shì)相一致，說(shuō)明本研究通過(guò)