杉木生长性状的杂种优势转录组分析

编号 zgly0001670918

文献类型 期刊论文

文献题名 杉木生长性状的杂种优势转录组分析

作者 齐明  何贵平  周建革  程亚平  徐肇友 

作者单位 中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江省林木育种技术研究重点实验室  浙江省遂昌县林业技术推广总站  浙江省庆元县庆元林场  浙江省龙泉市林业科学研究院 

母体文献 林业科学研究 

年卷期 2019年03期

年份 2019 

分类号 S791.27 

关键词 杉木  生长  杂种优势  转录组测序  分子机理 

文摘内容 [目的]研究杉木杂种F1的基因表达模式,从基因表达水平揭示杂种优势形成分子机理,为杉木杂种深度开发利用提供参考依据。[方法]采用Illumina HiSeq4000高通量测序技术对不同生长势的杉木杂种(龙15×1339)HF1(3个超亲杂种)、LF2(3个低亲杂种)及其亲本进行转录组测序和差异比较。利用无参转录组分析,先将测序reads进行de novo拼接,组装获得unigenes和transcripts,然后进行功能注释、差异表达等项目分析。[结果]12个样本,转录组测序共产生Clean reads5.8E+08条,总拼接长度49 803 726 pb, BLASTX分析,比对结果产生80 171个基因。韦恩图揭示基因在上下代间的传递模式有5种:(1)双亲可表达但杂种中不表达(双亲共沉默型);(2)只在双亲之一中表达,不在杂种中表达(亲本特异表达型);(3)只在杂种中表达,不在双亲中表达(杂种特异表达型);(4)在杂种和一个亲本中表达(单亲表达一致型);(5)在双亲和杂种中都表达。在HF1VSP1比较组中,筛选出236个不同差异表达的基因;在HF1VSP2比较组中,筛选出505个差异表达基因。在LF2VSP1中,筛选出1 483个差异表达基因;在LF2VSP2中筛选出了2 335个差异表达基因。从亲代和子代不同样本组间,各挑选出100个左右差异表达极显著的基因,采用其表达量进行热聚类分析,得到不同的聚类块,聚类块内的基因表达量在父母本间是互补的,说明杉木杂种优势分子机理是超显性;聚类块有大小之别,则说明杉木有些性状是寡基因控制,有些性状是多基因控制;杉木生长的超亲优势是龙15中下调而在超亲子代中上调的这14个基因决定的。[结论]杉木杂种优势的分子机理是超显性,杉木超亲杂种高生产力与14个上调基因有关,环境显著刺激了这14个基因的上调表达,从而促进生长优势的产生。