石河子大学考研(石河子大学考研分数线) _武汉考研辅导
石河子大学考研，石河子大学考研分数线
亚麻（Linum usitatissimum L.）是我国重要的经济农作物。亚麻籽是亚麻的种子，富含不饱和脂肪酸、木酚素、酚酸、植物甾醇、生育酚、类黄酮等多种营养成分，对心血管疾病、糖尿病、高血压、高血脂、抑制癌症等均具有有益作用。亚麻全籽含油量约达40%，其籽油因其特殊浓郁的香气和丰富的营养成分，备受消费者青睐。
石河子大学食品学院，新疆植物药资源利用教育部重点实验室杨佳玮、李欢康、魏长庆*等人以亚麻籽为研究对象，选取新疆2个特色亚麻籽品种YY-3和TY-6进行转录组测序和分析，旨在从分子角度挖掘亚麻籽油香气差异形成关键基因，并为新疆亚麻品种育种及籽油的香气改良提供理论依据和技术支撑。
01
测序数据及比对结果统计
对YY-3、TY-6亚麻籽进行转录组测序共得到68 221 320 条raw reads，对其进一步过滤得到61 995 756 条高质量的clean reads（表1）。其中Q20分别为98.80%和98.79%，Q30分别为96.73%和96.68%，Q20和Q30值越高说明测序错误越小，GC含量占总碱基数的52%和53%，说明这两种新疆特色亚麻籽转录组的测序质量较高，可用于de novo组装和后续分析。
将测序reads与参考数列进行比对得到各个样品的匹配率（表2）。两种亚麻籽比对到的reads占比均在90%以上，说明参考基因组选择较为合适，且数据结果适用于后续基因的功能注释和基因挖掘。
02
基因注释结果分析
由表3可知，获得注释的unigene共有33 218 条。其中GO数据库注释比例最高，共注释了17 542 条（52.81%）unigene；COG和NR数据库其次，分别占unigene总数的51.99%和47.63%，KEGG数据可注释比例最低，仅有10 713 条（32.25%）unigene被注释。
03
unigene的NR注释
从匹配序列的相似度分布（图1a）可见，有28.61%序列的相似度大于80%，26.43%序列的相似度在70%～80%之间，有41.79%序列相似度在40%～70%之间，仅有3.17%的相似度在40%以下。从E-value分布（图1b）可见，有62.01%的E-value分布在0～10 -100 之间；有9.12%的E-value分布在10 -80 ～10 -60 之间。其中E-value越小说明匹配结果的可靠性越高。从注释匹配的物种分布（图1c）可见，排在前5 位的物种分别为麻风树（Jatropha curcas，27.97%）、蓖麻（Ricinus communis，13.67%）、毛果杨（Populus trichocarpa，11.20%）、胡杨（Populus euphratica，10.85%）和可可树（Theobroma cacao，4.23%）。其中注释到麻风树的基因数量最多，说明亚麻籽转录组测序组装的unigene与麻风树的相似性最高。由于亚麻籽的全部基因组信息尚未被报道，所以本研究中部分unigene在NR数据库中无法和已知基因匹配，这些unigene可能包含了亚麻籽与其他物种不同的、自身所特有的基因序列。
04
unigene的COG注释
将unigene注释到COG数据库，根据结果对unigene的功能进行分类并统计注释unigene数目（图2）。结果表明，有17 269 个unigene注释到COG数据库，占总注释到unigene的51.99%，此数据库将基因注释到3 大类，包括细胞过程和信号、信息存储与处理、代谢。22个各功能类的基因注释数目有明显差异，其中翻译后修饰、蛋白质折叠和分子伴侣最多，占15.48%；其次是转录占10.90%，细胞内运输、分泌和囊泡运输占比为9.91%，信号转导机制占比8.87%，翻译、核糖体结构和生物合成占比8.74%，复制、重组和修复占比6.77%，其余均在5%以下。细胞运动和核结构类别中注释基因最少，均为0.14%。
05
DEGs分析
基因表达水平对比
为进一步分析基因表达差异情况，本研究引入TPM计算基因表达量。图3为2个样品的TPM盒形图，可以看出两组亚麻籽品种基因表达之间的差异。两组数据分散程度基本相同，YY-3的中值较大，说明相较TY-6，它的整体表达量较高。
DEGs筛选及聚类分析
根据条件|log 2 （YY-3/TY-6）|＞1且FDR＜0.05，YY-3亚麻籽样品相比较TY-6亚麻籽样品共得到1 658个DEGs，其中上调基因825个，下调基因833个（图4）。红色点的纵坐标值均较大，说明这些上调基因的表达量变化差异较为显著。
DEGs GO富集分析
对亚麻籽unigene采用interproscan-5.8-49进行注释。两个不同品种亚麻籽筛选出的DEGs进行GO富集分析，将其分为3 大类33个分支（图5）。第一层次的GO Term由细胞组分、生物过程和分子功能三大类构成。其中，归属生物过程的GO条目最多（13个）。生物过程中两组亚麻籽DEGs主要集中在代谢过程、细胞过程和单有机体过程。在细胞组分中，以细胞、细胞部分和膜3个亚类为主。在分子功能中注释信息最多的两个功能亚类是结合和催化活性。从图5可以看出，由于品种不同，导致催化活性等均不同，所以细胞和细胞部件、膜等具有差异，从而导致了两组亚麻籽代谢过程、细胞过程和单有机体过程的差异性。
DEGs KEGG富集分析
KEGG是基于分子水平信息，特别是大型分子数据集合而生成的基因组测序数据库和其他高通量实验得出的数据库资源，是一个有关通路的主要公共数据库，可用于进一步研究基因的复杂行为。根据KEGG数据库对两个不同品种新疆亚麻籽进行功能分类和通路注释。380 个DEGs被注释到108 条代谢途径，对DEGs进行KEGG通路富集分析，获得两种亚麻籽DEGs富集的代谢途径（图6）。
脂质代谢途径相关DEGs分析
由KEGG富集程度分布图可知，富集程度最高的前2个KEGG条目为脂肪酸代谢和不饱和脂肪酸合成。其中在脂肪酸代谢中注释到17个DEGs，在不饱和脂肪酸代谢中注释到了8个DEGs，对其分别进行聚类分析（图7、8）。
结论
结果表明：共获得61 995 756 条高质量的clean reads，将测序数据进行de novo组装得到33 218个unigene；非冗余蛋白数据库注释发现亚麻籽转录组与麻风树相似序列最高，有17 269 个unigene在直系同源群集数据库中注释到，分为细胞过程和信号、信息存储与处理、代谢3 大类22个分支；两组样品分析显示有1 658个显著性差异表达基因，伊亚-3号相较于天亚-6号亚麻籽样品共有825个基因上调表达，833个基因下调表达，将DEGs在基因本体数据库中注释显示，两个品种在生物过程、细胞组分和分子功能3 大类分布。注释到京都基因与基因组百科全书数据库的380 个DEGs，主要富集到脂肪酸代谢等代谢途径，且脂肪酸代谢通路中可注释到17个DEGs，其中不饱和脂肪酸代谢通路中可注释到8个DEGs。本研究可为新疆不同品种亚麻籽油的香气差异分析提供理论依据和技术支撑。
本文《新疆两种亚麻籽转录组分析及籽油香气差异基因挖掘》来源于《食品科学》2022年43卷2期70-76页，作者：杨佳玮，李欢康，林雨霏，刘文玉，魏长庆。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201120-213。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
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