九色国产,午夜在线视频,新黄色网址,九九色综合,天天做夜夜做久久做狠狠,天天躁夜夜躁狠狠躁2021a,久久不卡一区二区三区

題目：蓖麻籽lnc-RNAs表達網(wǎng)絡與遺傳模式的差異分析

影響因子：5.901

合作單位：中科院昆明植物研究所

基因轉(zhuǎn)錄后通過可變剪切形成多種轉(zhuǎn)錄本，包含編碼蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄本（protein-codinggenes，PCgenes），以及不編碼蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄本，如lncRNAs（long non-coding RNAs）。

一般由種皮、胚和胚乳三部分組成，胚為2倍體，發(fā)育為植株，胚乳為3倍體，提供營養(yǎng)；蓖麻籽具有持久且發(fā)育穩(wěn)定的胚乳，可用于基因組劑量效應等研究。

是DNA的修飾途徑之一，植物中存在CG，CHG，CHH三種常見的甲基化類型。

模式植物中數(shù)以千計的lncRNAs被鑒定，目前僅有少量lncRNAs的功能已知，但已呈現(xiàn)出復雜多樣的功能特征和調(diào)控機制。在開花植物中，種子的發(fā)育受到十分關(guān)鍵、精細的遺傳和表觀遺傳控制。

蓖麻是非常重要的經(jīng)濟作物，此前作者與基迪奧合作已經(jīng)收獲了兩篇高分文章，文章1進行了蓖麻籽基因組印記的研究（IF:8.8）（戳這里），文章2 進行了胚與胚乳甲基化差異機制的研究（IF:6.8）（戳這里）。

這一次，走在熟悉的蓖麻籽小路上，作者緊跟lncRNAs的研究熱點，首先從lncRNAs差異表達及功能特征揭示其對胚與胚乳發(fā)育的調(diào)控，然后將文章1、文章2研究思路應用于lncRNAs的研究，從甲基化和基因組印記角度進一步揭示lncRNAs的差異機制。

該系列研究從2013年啟動以來，基迪奧生物長期持續(xù)地為合作方提供個性化生物信息服務，有力輔助了該項目持續(xù)產(chǎn)出三篇文章。

ZB107和ZB306是蓖麻的兩個品系，收獲ZB107，ZB306自交和正反交（F1: ZB107×ZB306 and F1': ZB306×ZB107）授粉25天后（25DAP）的種子，以及ZB306×ZB107授粉35天后（35DAP）的種子。所有種子取胚和胚乳分別構(gòu)建鏈特異性文庫。

使用有/無5-氮胞苷（抑制DNA甲基化）的MS培養(yǎng)基處理胚，qRT-PCR定量lncRNAs。

差異表達lncRNAs定量測序；印記lncRNAs定量測序。

圖1.研究思路

1.1 lncRNAs特征

10個樣本序列組裝過濾后獲得5356lncRNAs，平均長度為803 nt。與擬南芥、水稻、等已知lncRNAs相比，蓖麻籽lncRNAs序列保守性極低，但位置保守性較高。16.3% lncRNAs與轉(zhuǎn)座子序列重疊（TE-lncRNAs）。

1.2 lncRNAs與PCgenes關(guān)聯(lián)

胚、胚乳組織中，lncRNAs的表達量顯著低于PCgenes的表達量。作者鑒定了順式（500 bp < 距離="">< 5kb）和反式（距離=""> 5 kb）lncRNAs與PCgenes、PCgenes啟動子的pair（圖2c），相關(guān)性分析呈現(xiàn)了較強的正相關(guān)（圖2d、2e）。

圖2 lncRNAs與PCgenes pair數(shù)目和相關(guān)性

1.3 胚、胚乳轉(zhuǎn)錄本表達量差異

相對于PCgenes，lncRNAs的組織特異性更高（圖3a），暗示胚、胚乳的發(fā)育差異源于轉(zhuǎn)錄本的表達量差異，尤其是lncRNAs。權(quán)重基因共表達網(wǎng)絡分析（WGCNA）獲得13個模塊（圖3b），其中2個模塊（圖3c）與胚和胚乳的關(guān)聯(lián)最顯著：

1）模塊darkorange含在胚中高表達的轉(zhuǎn)錄本，主要為核糖體合成組裝，RNA剪切、轉(zhuǎn)運、降解等代謝，4種核心lncRNAs（圖3e）關(guān)聯(lián)的PCgenes與調(diào)控胚發(fā)育的轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)；   

2）模塊orange含在胚乳中高表達的轉(zhuǎn)錄本，主要為碳、氮、氨基酸、黃銅合成等代謝，核心lncRNAs關(guān)聯(lián)的PCgenes與糖酵解相關(guān)。

圖3 胚、胚乳中轉(zhuǎn)錄本（lncRNAs和PCgenes）共表達分析

a.轉(zhuǎn)錄本基因表達量熱圖  b.WGCNA分析的層次聚類樹 c. 模塊與組織特征的相關(guān)性 e.darkorange模塊的部分網(wǎng)絡圖，藍色與綠色分別表示lncRNAs和PCgenes

除了從lncRNAs功能角度分析樣本差異，作者還從lncRNAs被調(diào)控的角度更深入揭示上游DNA甲基化對樣本差異的影響。

胚乳中l(wèi)ncRNAs與PCgenes的 CG和CHG甲基化水平都低于胚，但胚乳和胚中CHH甲基化水平相近（圖4a）。比較lncRNAs及其上下游2kb區(qū)域內(nèi)甲基化水平與表達量的關(guān)系，作者發(fā)現(xiàn)lncRNAs表達量與三種甲基化水平都呈負相關(guān)（圖4b）。同時，胚體外實驗證明，去甲基化處理后84.4%的lncRNAs表達量上調(diào)（圖4c）。

圖4 a.胚、胚乳中轉(zhuǎn)錄本（lncRNAs和PCgenes）甲基化水平分析（En, 胚乳；Em，胚）

b. lncRNAs表達量與甲基化水平對比

c.胚體外甲基化實驗lncRNAs表達量

除了被DNA甲基化影響，作者認為lncRNAs的表達也有自己的遺傳模式，如基因組劑量效應、親源效應等。

3.1 基因組數(shù)量與來源對lncRNAs的影響

基于SNPs分子標記統(tǒng)計不同親本來源lncRNAs表達量，結(jié)果顯示，胚乳中，部分符合預期母本與父本2：1的比例（因為胚乳為3倍體，含母本基因組2份，父本1份）（圖6a），暗示基因組劑量效應對lncRNAs表達量有影響。對于小部分的偏差，作者補充了親源效應分析（圖6b），發(fā)現(xiàn)當親本中l(wèi)ncRNA表達量差異很大時，就會影響子代中母本與父本來源lncRNAs表達量的比例。

圖6 不同雜交系胚乳中等位lncRNAs的表達量

3.2 印記lncRNAs的鑒定與聚類

研究獲得20個母本印記lncRNAs，以及新的56個親本印記PCgenes。4種 lncRNAs驗證實驗顯示，3個符合預期的母本印記，1個表現(xiàn)出不完全印記（圖7）。

圖7 印記lncRNAs的表達量驗證

作者充分利用前兩篇文章中甲基化與基因組印記的成果和經(jīng)驗，在此篇文章中結(jié)合lncRNAs數(shù)據(jù)進行了全面系統(tǒng)的差異分析，使生物學問題的研究更加充分深入，獲得主要成果如下：

1. 從lncRNAs豐度和功能角度初步揭示了造成胚、胚乳差異發(fā)育的原因；

2. 從DNA甲基化水平初步揭示了lncRNAs差異表達的原因；

3. 從基因組劑量效應、親源效應、基因組印記方面揭示了lncRNAs的遺傳模式。

Xu W, Yang T, Wang B, et al. Differentialexpression networks and inheritance patterns of long non‐coding RNA s in castorbean seeds[J]. The Plant Journal, 2018.

今天的內(nèi)容就到這里了~