基于RNA-Seq技術分析菜心葉片衰老相關基因.pdf

1、菜心（Brassica rapavar.parachinensis）是我國重要的葉菜類蔬菜之一，具有較高的經(jīng)濟價值。菜心采收之后，其生命周期進入衰老階段。在貯藏過程中由衰老引發(fā)的葉片黃化導致品質劣變和貨架期縮短，是菜心采后生物學研究的核心問題之一。目前植物葉片衰老機制研究主要集中在擬南芥和水稻等模式植物上，而前人對菜心采后研究多集中在衰老生理過程的描述和采后實用處理技術領域，對菜心葉片衰老及其調控的分子機理缺乏系統(tǒng)了解。因此，借鑒模式植

2、物的研究結果，加深對菜心采后葉片衰老及其調控機制的認識，將為生產(chǎn)上改進菜心采后貯藏保鮮技術措施提供新的重要理論依據(jù)。本研究利用RNA-Seq，對菜心葉片衰老過程中的基因表達變化情況進行分析，篩選與葉片衰老相關的差異表達基因。主要研究結果如下：
　　1.提取貯藏在常溫（25℃）PE（Polyethylene）氣調包裝里0 d、2 d和5 d的菜心葉片進行RNA-Seq測序，經(jīng)讀段拼接后共獲得了75651個unigenes，為分析菜心

3、采后葉片衰老表達譜提供了參考基因序列。
　　2.分析了菜心采后葉片衰老表達譜，鑒定到了3604個差異表達基因。通過基因表達模式聚類分析，分別得到1926個上調表達的基因和1678個下調表達的基因。對差異表達基因進行了pathway顯著性富集分析，結果顯示一些保護性的途徑在上調表達基因中顯著富集，而光合作用、卟啉和葉綠素代謝及碳固定等途徑在下調基因中顯著富集。
　　3.通過相關生物信息學分析，從差異表達基因中鑒定到239個轉錄

4、因子，其中WRKY、NAC（NAM，ATAF，CUC）、AP2/ERF和MYB等轉錄因子家族的基因表達在菜心葉片衰老過程中顯著上調；此外，還鑒定到801個參與激素合成和信號轉導相關的基因。
　　4.從表達譜中挑選了9個菜心葉片衰老過程中差異表達的NAC基因進行實時熒光定量PCR（qRT-PCR）驗證。結果表明，隨著菜心葉片衰老過程，有7個NAC基因表達明顯增強，2個NAC基因表達顯著減弱，這與表達譜的表達趨勢相一致，說明本研究通過