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不同海拔下花椒叶片差异表达基因的结构变异

2024-06-01分类号:S573.9

【作者】杨明丽   黄仙婍   喻阳华   王继玥   缪明志
【部门】贵阳学院生物与环境工程学院  贵州师范大学喀斯特研究院/国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心  贵州省中国科学院天然产物化学重点实验室  
【摘要】【目的】探明不同海拔梯度对花椒基因表达的影响,为研究花椒遗传多样性、代谢调控及适应不同海拔生境胁迫的分子机制提供依据。【方法】以贵州省贞丰县板贵乡不同海拔(1 054 m、821 m和645 m)下的花椒叶为试验材料,采用转录组测序的生物信息学方法对其差异表达基因的可变剪接(AS)和SNP/InDel变异位点进行解析,挖掘花椒适应环境的新转录本。【结果】在3个不同海拔的花椒叶片中,有2 619个基因发生了可变剪切事件,主要为外显子跳跃(Skipped Exon,SE)和互斥外显子(Mutually Exclusive Exons,MXE)2种类型,其中SE最多,且在高海拔的对比组中发生可变剪接的数量显著增多;鉴定出748 331个SNP和87 402个InDel位点,SNP类型中转换种类高于颠换种类,在外显子区分布最多,达40%。InDel位点在内含子区分布最多,达28.6%;发掘出9 363个新转录本,其中有5 648个在7大数据库中被注释。KEGG代谢途径分析发现,花椒叶片发生可变剪接的功能基因主要参与代谢途径、次生代谢物的生物合成和辅助因子的生物合成途径;而新转录本的KEGG代谢途径主要富集于光合作用、苯丙素生物合成、异黄酮生物合成、类黄酮生物合成和萜类生物合成等通路。【结论】本研究为丰富人们对不同海拔条件下花椒基因结构变异的认识,后续研究花椒遗传多样性、代谢调控及响应环境胁迫的分子机制奠定了基础。
【关键词】花椒  差异表达基因  可变剪接  新转录本  基因结构变异  海拔
【基金】贵阳学院创新创业类培育项目“顶坛花椒衰老退化影响其药效组成、活性以及生物合成的分子机制”[0222002001003021018]
【所属期刊栏目】西南农业学报
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