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作者:赵媛媛;蒲丹;刘巧玲;杜璐多;张俊超;
单位:青海大学畜牧兽医科学院/省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室;西南民族大学草地资源学院/四川若尔盖高寒湿地生态系统国家野外科学观测研究站;
摘要:为深入探索蒺藜苜蓿响应非生物胁迫的表观遗传调控机制,本研究整合SRA数据库中蒺藜苜蓿在盐、干旱、低温和高温胁迫下的转录组数据集,利用WGCNA、GSEA和GO富集分析,系统挖掘其响应非生物胁迫(盐、干旱、低温、高温)的表观遗传调控基因及参与的生物学过程。结果表明,通过3种分析方法分别筛选出27、234、8个核心基因参与表观遗传调控。WGCNA表明,蒺藜苜蓿非生物胁迫应答基因分布于多个模块,与表观遗传相关的关键模块中分别有8、5、5个核心基因参与组蛋白乙酰化、甲基化和去乙酰化;GSEA表明,组蛋白甲基化与组蛋白乙酰化过程分别是干旱及低温胁迫处理下的最大调控网络,组蛋白甲基化和组蛋白乙酰化过程同为高温胁迫处理下的最大调控网络,而DNA甲基化或去甲基化过程是盐胁迫处理下的最大调控网络。在4种非生物胁迫(低温、高温、盐及干旱)处理下的差异表达基因中,通过GO富集分析分别筛选出30、76、77、88个基因富集到42、48、52、49个与表观遗传调控有关的生物学过程;综合3种分析方法筛选出的核心基因,确定MtrunA17Chr4g0056011为共有核心基因,可作为豆科牧草抗逆分子育种的候选基因。
关键词:蒺藜苜蓿;;转录组;;非生物胁迫;;表观遗传;;WGCNA;;富集分析
基金资助:省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室自主课题(2024-ZZ-16);; 青海大学青年科研基金项目(2023-QNY-6);; 青海省“昆仑英才·高端创新创业人才—拔尖人才”;; 国家自然科学基金项目(32201452)