高温胁迫下不同玉米材料间的基因差异表达分析

摘要

[目的]认识高温胁迫条件下不同玉米材料间的基因差异表达,为阐明玉米耐高温胁迫的分子遗传机制提供理论基础.[方法]以耐高温胁迫的中地88和高温敏感的先玉335两个玉米品种为试验材料,在42°C高温条件下取其花粉提取总RNA,再经mRNA纯化、反转录、文库构建及转录组测序等一系列过程,对其基因差异表达作生物信息学分析.[结果]共发现基因24553个,以先玉335为对照,上调表达基因857个,下调表达基因965个,无显著差异表达基因22731个,这些基因较均一地分布于玉米的10条染色体.对差异表达基因进行GO富集分析,结果显示:与细胞组分、分子功能及生物过程相关的GO条目数分别为491、1062和2320个;在GO注释的差异表达基因中,进一步分析发现直接应答于热激效应的基因有7个,其中2个上调表达,5个下调表达;与热激蛋白结合有关的基因有3个,其中1个上调表达,2个下调表达.对差异表达基因作KEGG富集分析发现有102个小通路,这些小通路可进一步归为6个大通路,包括细胞过程3个、环境信息处理4个、遗传信息处理20个、人类疾病1个、新陈代谢72个和有机系统2个.[结论]转录组测序是在基因组水平认识基因差异表达的有效方法,共发现12个与玉米耐高温胁迫相关的差异表达基因.