基于RNA-Seq技術(shù)的Undifilum oxytropis中苦馬豆素含量相關(guān)基因的分析.pdf

1、瘋草是豆科棘豆屬和黃芪屬有毒植物的統(tǒng)稱，每年給國內(nèi)外畜牧業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。瘋草的主要毒性成分苦馬豆素(swainsonine，SW)是導(dǎo)致采食動物中毒的根本原因。大量研究表明，瘋草中普遍存在著產(chǎn)SW的內(nèi)生真菌——彎曲牙管蠕孢菌（Undifilum spp），它是瘋草中SW產(chǎn)生的主要原因，瘋草的毒性與瘋草內(nèi)生真菌Undifilum屬的數(shù)量密切相關(guān)?；诒緦?shí)驗(yàn)室對我國主要瘋草內(nèi)生真菌的分離鑒定和遺傳特征研究，對合成SW前體物的篩選，以及

2、對內(nèi)生真菌的蛋白質(zhì)組學(xué)研究和SW合成相關(guān)酶的鑒定，本論文利用無參RNA-Seq技術(shù)，主要對SW含量差異較大的瘋草內(nèi)生真菌（FEL1a-A5和FEL4-F5）進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究，并利用生物技術(shù)平臺篩選出與SW含量相關(guān)的差異表達(dá)基因，為進(jìn)一步闡釋瘋草Undifilum屬內(nèi)生真菌合成SW的機(jī)制奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.分別收集20℃培養(yǎng)26 d左右的內(nèi)生真菌FEL1a-A5和FEL4-F5的菌絲進(jìn)行RNA-Seq測序，分別得到

3、39M和49M高質(zhì)量clean reads;從頭組裝(de novo)獲得12，312條Unigenes，將其與四大數(shù)據(jù)庫Nr、Swiss-Prot、KEGG和KOG比對進(jìn)行基因功能注釋，共有10，393條Unigenes得到注釋;為分析SW含量相關(guān)基因提供了參考基因序列。
　　2.差異表達(dá)分析共鑒定出差異基因2，663個(gè)，其中上調(diào)基因有1，651個(gè)，下調(diào)基因有1，012個(gè)。KEGG Pathway顯著性富集分析發(fā)現(xiàn)96條代謝通路

4、，涉及2，224個(gè)差異表達(dá)基因。GO功能富集分析發(fā)現(xiàn)富集到催化活性和氧化還原活性條目的差異表達(dá)基因較多。
　　3.通過相關(guān)生物信息學(xué)分析，從差異表達(dá)基因中鑒定參與棘豆彎曲牙管蠕孢菌（Undifilum oxytropis）中SW生物合成途徑的相關(guān)酶，包括酵母氨酸脫氫酶1個(gè)、哌可酸氧化酶1個(gè)、吡咯啉-5-羧酸還原酶3個(gè)、聚酮合酶16個(gè)和細(xì)胞色素P45021個(gè)。
　　4.從鑒定到的差異基因中挑選11個(gè)，進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR(q