基因表達譜數據聚類分析方法比較與大豆疫霉基因的網絡構建.pdf

1、大豆疫霉(Phytophthora sojae)侵染大豆引起的大豆根腐病是大豆生產上的毀滅性病害之一，每年造成大豆10多億美元的經濟損失。為深入了解大豆疫霉引起的大豆病害，有必要進行基因芯片試驗。在基因芯片試驗數據分析中，聚類分析和基因網絡構建是常規(guī)的分析方法。這些方法所挖掘的信息對大豆遺傳育種是有用的。
　　 本研究主要包括三個方面的內容。首先，選擇一種適宜的聚類分析方法對大豆疫霉菌基因表達譜數據進行聚類分析。為此，利用52組

2、基因表達譜模擬數據和1組酵母基因表達譜數據，通過CH(Calinski-Harabasz index)、FOM(figure0f merit)和CCR(correct classification rate)三個指標，比較Ma等(2006)、Qu&Xu(2006)和Fu&Medico(2007)三種基于模型的基因表達譜聚類分析方法，以獲得適宜的聚類分析方法；其次，用選擇出的聚類分析方法對大豆疫霉菌基因表達譜數據進行聚類分析，并分析其表達

3、趨勢；最后，根據聚類分析結果，用Edwards等(2010)的方法，通過R語言包gRapHD對每一亞類大豆疫霉菌基因進行基因網絡構建。其主要結果如下：
　　 1)用Ma等(2006)，Ou和xu(2006)以及Fu和Medico(2007)方法對52組基因表達譜模擬數據和1組酵母基因表達譜數據進行聚類分析，得到Ma等(2006)的CH平均值最大、FOM平均值最小和CCR平均值最大，說明Ma等(2006)對基因表達譜數據的聚類分析

4、效果是上述三種方法中最優(yōu)的。
　　 2)用 Ma等(2006)對大豆疫霉菌數據進行聚類分析，把8187個基因分成了21類，每一類的基因數目分別為：2593、501、566、381、9、676、105、40、98、1498、63、126、168、49、795、29、28、28、34、385和15?；蛟诟鱾€時期的表達趨勢為：菌絲、產包菌絲、游動孢子、休止孢子、休止孢子萌發(fā)、侵染Ⅰ(IF1.5h)、侵染Ⅱ(IF3.0h)、侵染Ⅲ(I

5、F6.0h)、侵染Ⅳ(IF12.0h)和侵染Ⅴ(IF24.0h)時期的上調基因數目分別為997、792、1425、3993、4226、2824、0、49、9和0個；其相應的下調基因數目分別為：446，1084、4056、357、1234、1326、751、34、74和89個。
　　 3)用R語言包gRapHD分別對每一類大豆疫霉菌基因進行了基因網絡的構建，得到21個大豆疫霉菌基因調控網絡，共找出60個有待驗證的關鍵基因，并分析了