利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)的方法挖掘偃松种子萌发过程关键基因
王思瑶*,丛日征,闫晓娜,于宏影,崔 嵘
国家林业和草原局哈尔滨林业机械研究所,哈尔滨 150086;中国林业科学研究院寒温带林业研究中心,哈尔滨 150086
Mining Key Genes in Seed Germination of Pinus Pumila by Weighted Gene Co-Expression
Network Analysis (WGCNA)
WANG Si-yao* ,CONG Ri-zheng,YAN Xiao-na,YU Hong-ying,CUI Rong
1.Harbin Research Institute of Forestry Machinery,State Forestry Administration,Harbin 150086,China;2.Research Center of Cold Temperate Forestry,CAF,Harbin 150086,China
摘要 【目的】挖掘偃松种子萌发过程关键基因,为揭示偃松种子难于萌发的生理学和遗传学机制提供理论依据,并为进一步进行偃松资源开发利用提供技术保障。【方法】利用偃松种子萌发 RNA-Seq 数据,通过加权基因共表达网络分析的方法构建网络。【结果】进一步将该网络划分为 4 个模块,并寻找到 2 个特异性模块,分别为 brown 模块和 turquoise 模块。对两个模块进行 GO 富集分析和 KEGG 通路分析,发现二者均在代谢过程和细胞过程等生物学过程中发挥主要作用,其主要的细胞组分为细胞、细胞器和膜等,并均在催化反应、连接和运输中起显著作用;相比于 turquoise 模块,brown 模块中基因信息处理过程所占比重有所提升,而相比于 brown 模块,turquoise 模块在代谢过程中所占比重较大。利用 cytoscape 软件绘图,筛选特异性模块中的核心基因,并利用在线 blast 对其功能进行预测,其中 brown 模块的核心基因可能参与了 ABA 信号转导和固氮等过程;turquoise 模块的核心基因可能参与了苯丙氨酸代谢途径、萜烯合成、果胶酶降解以及植物抗逆反应等。【结论】找到 36 个潜在的与偃松种子萌发相关的核心基因,其中 brown 模块基因为 15 个,turquoise 模块基因为 21 个,但基因的具体功能有待于进一步的生物学验证。
关键词 :
偃松 ,
加权基因共表达网络分析 ,
种子萌发 ,
核心基因
收稿日期: 2019-01-17
基金资助: 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2016ZD009、CAFYBB2017ZX001-6)。
通讯作者:
王思瑶
E-mail: 346043844@qq.com。
作者简介 : 王思瑶(1992—),女,硕士,研究实习员,主要研究方向:林木遗传育种。
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