Analysis on differentially expressed genes in watermelon rind color based on RNA–Seq
千里光茎和叶的差异表达基因分析
植物资源与环境学报，２０１９，２８（１）：１０－１５ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ收稿日期：２０１８－０６－１１基金项目：国家自然科学基金资助项目（３１５６００８７）；黔南民族医学高等专科学校大学生创新创业项目（ＱＮＹＺ２０１７０７）；遵义医学院大学生创新项目（２０１７５１００９）；贵州省科学技术厅人才成长项目（ＫＹ［２０１７］１９４）；遵义医学院博士启动基金（Ｆ－８０９）作者简介：谢㊀欣（１９９０ ），女，贵州瓮安人，硕士研究生，主要从事药用植物分子遗传方面的研究工作㊂①通信作者Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｑｉａｎｇａｎｇ６９＠ｓｉｎａ．ｃｎ千里光茎和叶的差异表达基因分析谢㊀欣１，２，钱秋博言２，贺莉芳２，李㊀林１，杨春先１，左青青１，钱㊀刚１，①（１．遵义医科大学细胞生物学教研室，贵州遵义５６３０００；２．黔南民族医学高等专科学校护理系，贵州都匀５５８００３）摘要：以千里光（ＳｅｎｅｃｉｏｓｃａｎｄｅｎｓＢｕｃｈ．⁃Ｈａｍ．ｅｘＤ．Ｄｏｎ）强抗菌性植株ＳＣ－３２为研究对象，分别提取其茎和叶的总ＲＮＡ，经质量检测合格后构建ｃＤＮＡ文库，利用ＩｌｌｕｍｉｎａＨｉＳｅｑＴＭ２５００高通量测序平台对千里光茎和叶的ｃＤＮＡ文库进行转录组测序，筛选差异表达基因，并运用Ｎｒ㊁Ｓｗｉｓｓ－Ｐｒｏｔ㊁ＫＥＧＧ和ＣＯＧ数据库对差异表达基因进行功能分析㊂结果表明：从千里光茎和叶的ｃＤＮＡ文库中分别获得２６１４７０１６和２６９９６１１９个ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ，Ｑ３０值分别为９５ １７％和９４ ７４％，说明其转录组测序结果良好㊂从千里光的茎和叶中共筛选到１０９９１个差异表达基因，以茎中差异表达基因的表达量为准，叶中上调的差异表达基因有５５４２个，下调的差异表达基因有５４４９个㊂千里光的茎和叶中共有７６８３个差异表达基因被ＧＯ功能注释成生物过程㊁细胞组分和分子功能３个大类５３个亚类，且这些差异表达基因与信号传导途径㊁次生代谢过程㊁细胞组分合成和酶催化活性等密切相关㊂ＫＥＧＧ代谢通路分析结果表明：共有４５２７个差异表达基因，涉及５０个代谢通路，主要参与碳代谢㊁氨基酸生物合成及淀粉和蔗糖代谢㊂研究结果显示：千里光茎和叶的差异表达基因具有器官特异性，并且，其茎和叶的分化和形成与多糖和蛋白质累积密切相关㊂关键词：千里光；高通量测序；差异表达基因；茎和叶中图分类号：Ｑ９４６－３３；Ｑ７８６；Ｓ５６７ ２３＋９㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀文章编号：１６７４－７８９５（２０１９）０１－００１０－０６ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－７８９５．２０１９．０１．０２ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓｉｎｓｔｅｍａｎｄｌｅａｆｏｆＳｅｎｅｃｉｏｓｃａｎｄｅｎｓ㊀ＸＩＥＸｉｎ１，２，ＱＩＡＮＱｉｕｂｏｙａｎ２，ＨＥＬｉｆａｎｇ２，ＬＩＬｉｎ１，ＹＡＮＧＣｈｕｎｘｉａｎ１，ＺＵＯＱｉｎｇｑｉｎｇ１，ＱＩＡＮＧａｎｇ１，①（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｅｌｌＢｉｏｌｏｇｙ，ＺｕｎｙｉＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｕｎｙｉ５６３０００，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌＮｕｒｓｉｎｇ，ＱｉａｎｎａｎＭｅｄｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅｆｏｒＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｄｕｙｕｎ５５８００３，Ｃｈｉｎａ），Ｊ．ＰｌａｎｔＲｅｓｏｕｒ．＆Ｅｎｖｉｒｏｎ．，２０１９，２８（１）：１０－１５Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇｓｔｒｏｎｇａｎｔｉ⁃ｍｉｃｒｏｂｉａｌｐｌａｎｔＳＣ⁃３２ｏｆＳｅｎｅｃｉｏｓｃａｎｄｅｎｓＢｕｃｈ．⁃Ｈａｍ．ｅｘＤ．Ｄｏｎａｓｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ，ｔｏｔａｌＲＮＡｆｒｏｍｉｔｓｓｔｅｍａｎｄｌｅａｆｗａｓｅｘｔｒａｃｔｅｄ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｃＤＮＡｌｉｂｒａｒｙｗａｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄａｆｔｅｒｑｕａｌｉｆｉｅｄｂｙｑｕａｌｉｔｙｔｅｓｔ．ＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｏｆｃＤＮＡｌｉｂｒａｒｉｅｓｏｆｓｔｅｍａｎｄｌｅａｆｏｆＳ．ｓｃａｎｄｅｎｓｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇＩｌｌｕｍｉｎａＨｉＳｅｑＴＭ２５００ｈｉｇｈ⁃ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍ，ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓｗｅｒｅｓｃｒｅｅｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｒｆｕｎｃｔｉｏｎａｌａｎａｌｙｓｅｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇＮｒ，Ｓｗｉｓｓ⁃Ｐｒｏｔ，ＫＥＧＧ，ａｎｄＣＯＧｄａｔａｂａｓｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ２６１４７０１６ａｎｄ２６９９６１１９ｃｌｅａｎｒｅａｄｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｃＤＮＡｌｉｂｒａｒｉｅｓｏｆｓｔｅｍａｎｄｌｅａｆｏｆＳ．ｓｃａｎｄｅｎｓ，ａｎｄｔｈｅｉｒＱ３０ｖａｌｕｅｓａｒｅ９５ １７％ａｎｄ９４ ７４％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈａｔｉｔｓｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｒｅｓｕｌｔｉｓｆｉｎｅ．１０９９１ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓａｒｅｔｏｔａｌｌｙｓｃｒｅｅｎｅｄｆｒｏｍｓｔｅｍａｎｄｌｅａｆｏｆＳ．ｓｃａｎｄｅｎｓ．Ｔａｋｉｎｇｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｉｎｓｔｅｍａｓｓｔａｎｄａｒｄ，ｔｈｅｒｅａｒｅ５５４２ｕｐ⁃ｒｅｇｕｌａｔｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓａｎｄ５４４９ｄｏｗｎ⁃ｒｅｇｕｌａｔｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓｉｎｌｅａｆ．７６８３ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓｉｎｓｔｅｍａｎｄｌｅａｆｏｆＳ．ｓｃａｎｄｅｎｓａｒｅｔｏｔａｌｌｙａｎｎｏｔａｔｅｄｂｙＧＯｆｕｎｃｔｉｏｎｉｎｔｏ５３ｓｕｂ⁃ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓｏｆ３ｍａｊｏｒｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓ，ｃｅｌｌｕｌａｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ａｎｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｆｕｎｃｔｉｏｎ），ａｎｄｔｈｅｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓａｒｅｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｓｉｇｎａｌｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎｐａｔｈｗａｙ，ｓｅｃｏｎｄａｒｙｍｅｔａｂｏｌｉｃ第１期谢㊀欣，等：千里光茎和叶的差异表达基因分析ｐｒｏｃｅｓｓ，ｃｅｌｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ａｎｄｅｎｚｙｍｅｃａｔａｌｙｚｅａｃｔｉｖｉｔｙ，ｅｔｃ．ＴｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｏｆＫＥＧＧｍｅｔａｂｏｌｉｃｐａｔｈｗａｙｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｒｅａｒｅ４５２７ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓ，ｗｈｉｃｈｒｅｌａｔｅｔｏ５０ｍｅｔａｂｏｌｉｃｐａｔｈｗａｙｓ，ａｎｄｍａｉｎｌｙｉｎｖｏｌｖｅｉｎｃａｒｂｏｎｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ，ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆａｍｉｎｏａｃｉｄｓ，ａｎｄｓｔａｒｃｈａｎｄｓｕｃｒｏｓｅｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ．ＩｔｉｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓｉｎｓｔｅｍａｎｄｌｅａｆｏｆＳ．ｓｃａｎｄｅｎｓｈａｖｅｏｒｇａｎｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ，ａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎａｎｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｔｅｍａｎｄｌｅａｆａｒｅｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅａｎｄｐｒｏｔｅｉｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳｅｎｅｃｉｏｓｃａｎｄｅｎｓＢｕｃｈ．⁃Ｈａｍ．ｅｘＤ．Ｄｏｎ；ｈｉｇｈ⁃ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ；ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅ；ｓｔｅｍａｎｄｌｅａｆ㊀㊀随着高通量测序（ｈｉｇｈ⁃ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ）技术的快速发展，用于数字基因表达谱（ｄｉｇｉｔａｌｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐｒｏｆｉｌｉｎｇ，ＤＧＥ）研究的深度测序技术不但广泛用于有参考基因组序列的物种分析，而且能够直观显示基因组的功能元件和剪切方式，确定基因的转录结构，量化各转录本在发育过程中和不同条件下表达水平的变化，以及对所有转录产物进行分类［１］，从而实现对无参考基因组序列的物种进行转录组学研究［２－３］㊂由于转录组测序蕴含了大量的基因表达信息和数据量，能够更加精确地定量分析特异基因的表达水平和等位基因转录本的特异表达，目前转录组测序已成为了解控制数量性状的基因组大规模表达情况的重要手段［４］㊂近年来，国内外研究者对部分经济作物和模式植物［５－８］进行了转录组测序研究，但在中医药领域研究中却处于起步阶段㊂千里光（ＳｅｎｅｃｉｏｓｃａｎｄｅｎｓＢｕｃｈ．⁃Ｈａｍ．ｅｘＤ．Ｄｏｎ）隶属于菊科（Ａｓｔｅｒａｃｅａｅ）千里光属（ＳｅｎｅｃｉｏＬｉｎｎ．），为重要的传统抗菌中草药，主要用于治疗风热感冒㊁目赤肿痛㊁泄泻痢疾及皮肤湿疹疮疖等［４，９］，具有良好的开发和利用前景㊂目前，关于千里光的研究主要集中在化学组分和药理学作用机制等［９］方面，而关于其功能基因组学的研究却极其匮乏㊂相关研究表明：千里光不同品种的抗菌性差异显著［４］，其不同部位的药效也有明显差异［１０］，因此，探明千里光不同器官的功能基因差异表达对于了解其药用成分积累和主要药理作用等具有重要意义㊂鉴于此，作者采用高通量测序技术对千里光强抗菌性植株ＳＣ－３２茎和叶的ｃＤＮＡ文库进行转录组测序分析，筛选出差异表达基因，并对这些差异表达基因进行功能分析，以期揭示千里光茎和叶的差异表达基因，为采用比较基因组学（ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｇｅｎｅｔｉｃｓ）方法筛选菊科近缘药用植物茎和叶器官分化基因及其功能验证提供参考㊂１㊀材料和方法１ １㊀材料以移植到遵义医科大学细胞生物学教研室中药材种质资源大棚内的野生千里光（来自贵州省遵义市板山地区）强抗菌性植株ＳＣ－３２为实验材料，经遵义医科大学细胞生物学教研室钱刚教授鉴定㊂１ ２㊀方法１ ２ １㊀ＲＮＡ提取和ｃＤＮＡ文库构建㊀取千里光１年生植株从上到下第７枚叶以上部位的茎和叶样品各３份，每份０ １ｇ，置于液氮中充分研磨；采用Ｔｒｉｚｏｌ试剂盒 天根生化科技（北京）有限公司 提取总ＲＮＡ；用质量体积分数１％的琼脂糖凝胶和ＮａｎｏＤｒｏｐ２０００微量分光光度计（美国ＮａｎｏＤｒｏｐ公司）检测提取的总ＲＮＡ的纯度㊁浓度和完整性㊂取检测合格的总ＲＮＡ约１μｇ，用带有Ｏｌｉｇｏ（ｄＴ）的磁珠富集ｍＲＮＡ；加入５ˑｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｂｕｆｆｅｒ，随机打断ｍＲＮＡ；以ｍＲＮＡ为模板，采用ＧｅｎｅＲａｃｅｒ试剂盒（美国Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ公司）构建ｃＤＮＡ文库㊂１ ２ ２㊀转录组测序及数据分析㊀使用ＩｌｌｕｍｉｎａＨｉＳｅｑＴＭ２５００高通量测序平台（美国Ｉｌｌｕｍｉｎａ公司）对ｃＤＮＡ文库进行转录组测序㊂利用Ｔｒｉｎｉｔｙ软件将ＩｌｌｕｍｉｎａＨｉＳｅｑＴＭ２５００高通量测序平台得到的ｒａｗｄａｔａ按顺序拼接成ｃｏｎｔｉｇ，利用ＴＧＩＣＬ软件进一步处理得到ｕｎｉｇｅｎｅｓ㊂利用ＦＡＳＴＱＣ软件对测序数据进行质量控制，剔除只含有测序接头序列的ｒｅａｄｓ㊁含Ｎ比例大于１０％的ｒｅａｄｓ以及低质量ｒｅａｄｓ（Ｑɤ１０的碱基数占整条ｒｅａｄ碱基数的５０％以上），从而获得高质量ｃｌｅａｎｄａｔａ；使用ＳＯＡＰａｌｉｇｎｅｒ／ＳＯＡＰ２软件将ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ比对到青蒿（ＡｒｔｅｍｉｓｉａｃａｒｖｉｆｏｌｉａＢｕｃｈ．⁃Ｈａｍ．ｅｘＲｏｘｂ．）的参考基因组中，每个ｃｌｅａｎｒｅａｄ最多错配５个碱基，统计ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ在参考基因组中的覆盖度；采用ＦＰＫＭ（ｆｒａｇｍｅｎｔｐｅｒｋｉｌｏｂａｓｅｏｆｅｘｏｎｍｏｄｅｌ１１植物资源与环境学报第２８卷㊀ｐｅｒｍｉｌｌｉｏｎｍａｐｐｅｄｆｒａｇｍｅｎｔ）法计算基因表达量，并以ＦＣȡ２且ＦＤＲ＜０ ０１为筛选标准（ＦＣ为差异倍数，ＦＤＲ为错误发现率），利用ＤＥＧｓｅｑ软件［１１］筛选差异表达基因；利用ＢＬＡＳＴ软件（ｈｔｔｐ：ʊｂｌａｓｔ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／Ｂｌａｓｔ．ｃｇｉ）将ｕｎｉｇｅｎｅｓ序列比对到ＮＣＢＩ的Ｎｒ㊁Ｓｗｉｓｓ－Ｐｒｏｔ㊁ＫＥＧＧ和ＣＯＧ（Ｅ值小于１ˑ１０－５）数据库中，利用Ｂｌａｓｔ２ＧＯ软件根据Ｎｒ注释信息进行ＧＯ注释，并利用ＷＥＧＯ软件［１２］对全部ｕｎｉｇｅｎｅｓ进行ＧＯ功能分类统计㊂２㊀结果和分析２ １㊀转录组测序结果采用ＩｌｌｕｍｉｎａＨｉＳｅｑＴＭ２５００高通量测序平台对构建的千里光茎和叶的ｃＤＮＡ文库进行转录组测序，在对测序数据进行质量控制后，将ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ与青蒿参考基因组进行比对㊂结果显示：从千里光茎和叶的ｃＤＮＡ文库中分别获得２６１４７０１６和２６９９６１１９个ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ，Ｑ３０值分别为９５ １７％和９４ ７４％㊂在千里光茎和叶的ｃＤＮＡ文库中，比对到青蒿参考基因组中的ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ（ｍａｐｐｅｄｒｅａｄｓ）分别有２０７２２４９１和２１６１０１２０个，所占比例分别为７９ ２５％和８０ ０５％㊂其中，比对到参考基因组惟一位置的ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ（ｕｎｉｑｕｅｍａｐｐｅｄｒｅａｄｓ）分别有２６７４４４０和２５１６２３９个，所占比例分别为１２ ９１％和１１ ６４％；而比对到参考基因组多个位置的ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ（ｍｕｌｔｉｍａｐｐｅｄｒｅａｄｓ）分别有１８０４８０５１和１９０９３８８１个，所占比例分别为８７ ０９％和８８ ３６％㊂２ ２㊀差异表达基因筛选结果差异表达基因筛选结果（图１）表明：从千里光茎和叶中共筛选到１０９９１个差异表达基因，以茎中差异表达基因的表达量为准，叶中上调的差异表达基因有５５４２个，占茎和叶差异表达基因总数的５０ ４２％，而叶中下调的差异表达基因有５４４９个，占茎和叶差异表达基因总数的４９ ５８％㊂在筛选差异表达基因过程中，还发现４１０４５个表达量无显著差异的基因，并且，多数差异表达基因集中在－５ɤｌｏｇ２（ＦＣ）ɤ５㊁－ｌｏｇ１０（ＦＤＲ）ɤ２５区域㊂２ ３㊀差异表达基因功能分析２ ３ １㊀ＧＯ功能分类分析㊀采用ＢＬＡＳＴ软件对千里光茎和叶中获得的ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ进行比对，共有６１１７１个ｕｎｉｇｅｎｅｓ被注释，其中差异表达基因有７６８３个㊂ＦＤＲ：错误发现率Ｆａｌｓｅｄｉｓｃｏｖｅｒｙｒａｔｅ；ＦＣ：差异倍数Ｆｏｌｄｃｈａｎｇｅ．红点表示上调的差异表达基因Ｒｅｄｄｏｔｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔｕｐ⁃ｒｅｇｕｌａｔｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓ；绿点表示下调的差异表达基因Ｇｒｅｅｎｄｏｔｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔｄｏｗｎ⁃ｒｅｇｕｌａｔｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓ；横向虚线以下及纵向虚线间的黑点表示表达量无显著差异的基因Ｂｌａｃｋｄｏｔｓｂｅｌｏｗｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄａｓｈｅｄｌｉｎｅａｎｄｂｅｔｗｅｅｎｖｅｒｔｉｃａｌｄａｓｈｅｄｌｉｎｅｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔｇｅｎｅｓｗｉｔｈｏｕｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌ．图１㊀千里光茎和叶中差异表达基因的火山图（以茎中差异表达基因的表达量为准）Ｆｉｇ．１㊀ＶｏｌｃａｎｏｐｌｏｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓｉｎｓｔｅｍａｎｄｌｅａｆｏｆＳｅｎｅｃｉｏｓｃａｎｄｅｎｓＢｕｃｈ．⁃Ｈａｍ．ｅｘＤ．Ｄｏｎ（ｔａｋｉｎｇｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓｉｎｓｔｅｍａｓｓｔａｎｄａｒｄ）ＧＯ功能分类结果表明：这些差异表达基因的功能被分成生物过程（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓ）㊁细胞组分（ｃｅｌｌｕｌａｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）和分子功能（ｍｏｌｅｃｕｌａｒｆｕｎｃｔｉｏｎ）３个大类，并被细分成５３个亚类（表１）㊂在生物过程大类中，被注释为代谢过程（ｍｅｔａｂｏｌｉｃｐｒｏｃｅｓｓ）㊁细胞过程（ｃｅｌｌｕｌａｒｐｒｏｃｅｓｓ）和单一生物过程（ｓｉｎｇｌｅ⁃ｏｒｇａｎｉｓｍｐｒｏｃｅｓｓ）的全部ｕｎｉｇｅｎｅｓ和差异表达基因数量明显高于其他生物过程；在细胞组分大类中，被注释为细胞（ｃｅｌｌ）㊁细胞成分（ｃｅｌｌｐａｒｔ）㊁细胞器（ｏｒｇａｎｅｌｌｅ）㊁细胞膜（ｍｅｍｂｒａｎｅ）㊁细胞器成分（ｏｒｇａｎｅｌｌｅｐａｒｔ）和细胞膜成分（ｍｅｍｂｒａｎｅｐａｒｔ）的全部ｕｎｉｇｅｎｅｓ和差异表达基因数量亦较高；在分子功能大类中，被注释为催化活性（ｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙ）和结合（ｂｉｎｄｉｎｇ）的全部ｕｎｉｇｅｎｅｓ和差异表达基因数量也明显高于其他分子功能㊂值得注意的是，全部ｕｎｉｇｅｎｅｓ和差异表达基因ＧＯ功能分类的富集趋势并不完全相同㊂根据千里光茎和叶中全部ｕｎｉｇｅｎｅｓ和差异表达基因的ｔｏｐＧＯ前１０位分类统计结果（表２），被注释２１３１第１期谢㊀欣，等：千里光茎和叶的差异表达基因分析表１㊀千里光茎和叶中全部ｕｎｉｇｅｎｅｓ和差异表达基因的ＧＯ功能分类Ｔａｂｌｅ１㊀ＧＯｆｕｎｃｔｉｏｎｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆａｌｌｕｎｉｇｅｎｅｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓｉｎｓｔｅｍａｎｄｌｅａｆｏｆＳｅｎｅｃｉｏｓｃａｎｄｅｎｓＢｕｃｈ．⁃Ｈａｍ．ｅｘＤ．Ｄｏｎ㊀１）Ｎ１：全部ｕｎｉｇｅｎｅｓ数量Ｎｕｍｂｅｒｏｆａｌｌｕｎｉｇｅｎｅｓ；Ｎ２：差异表达基因数量Ｎｕｍｂｅｒｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓ．表２㊀千里光茎和叶中全部ｕｎｉｇｅｎｅｓ和差异表达基因的ｔｏｐＧＯ前１０位分类统计结果Ｔａｂｌｅ２㊀ＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｔｏｐｔｅｎｏｆｔｏｐＧＯｏｆａｌｌｕｎｉｇｅｎｅｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓｉｎｓｔｅｍａｎｄｌｅａｆｏｆＳｅｎｅｃｉｏｓｃａｎｄｅｎｓＢｕｃｈ．⁃Ｈａｍ．ｅｘＤ．Ｄｏｎ编号ＩＤＧＯ功能分类ＧＯｆｕｎｃｔｉｏｎｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎＮ１Ｎ２ＧＯ：００４４７６３单生物细胞过程Ｓｉｎｇｌｅ⁃ｏｒｇａｎｉｓｍｃｅｌｌｕｌａｒｐｒｏｃｅｓｓ２６３３９３４８１ＧＯ：００４４２３７细胞代谢过程Ｃｅｌｌｕｌａｒｍｅｔａｂｏｌｉｃｐｒｏｃｅｓｓ３２２４２４０９５ＧＯ：００４４７１０单一生物代谢过程Ｓｉｎｇｌｅ⁃ｏｒｇａｎｉｓｍｍｅｔａｂｏｌｉｃｐｒｏｃｅｓｓ２３０１４３３８８ＧＯ：００４４６９９单一生物过程Ｓｉｎｇｌｅ⁃ｏｒｇａｎｉｓｍｐｒｏｃｅｓｓ３３２５９４４６５ＧＯ：０００９９８７细胞过程Ｃｅｌｌｕｌａｒｐｒｏｃｅｓｓ３８７６１４８８５ＧＯ：００４４２３８初级代谢过程Ｐｒｉｍａｒｙｍｅｔａｂｏｌｉｃｐｒｏｃｅｓｓ３１８６０３９２２ＧＯ：００４３１７０大分子代谢过程Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｍｅｔａｂｏｌｉｃｐｒｏｃｅｓｓ２１６７６２４５３ＧＯ：００７１７０４有机物代谢过程Ｏｒｇａｎｉｃｓｕｂｓｔａｎｃｅｍｅｔａｂｏｌｉｃｐｒｏｃｅｓｓ３３４９９４３０８ＧＯ：０００８１５２代谢过程Ｍｅｔａｂｏｌｉｃｐｒｏｃｅｓｓ３９７９３５３３５ＧＯ：０００８１５０生物过程Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓ４９４１７６４３６㊀１）Ｎ１：全部ｕｎｉｇｅｎｅｓ数量Ｎｕｍｂｅｒｏｆａｌｌｕｎｉｇｅｎｅｓ；Ｎ２：差异表达基因数量Ｎｕｍｂｅｒｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓ．植物资源与环境学报第２８卷㊀为单生物细胞过程（ｓｉｎｇｌｅ⁃ｏｒｇａｎｉｓｍｃｅｌｌｕｌａｒｐｒｏｃｅｓｓ，ＧＯ：００４４７６３）㊁细胞代谢过程（ｃｅｌｌｕｌａｒｍｅｔａｂｏｌｉｃｐｒｏｃｅｓｓ，ＧＯ：００４４２３７）以及大分子代谢过程（ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｍｅｔａｂｏｌｉｃｐｒｏｃｅｓｓ，ＧＯ：００４３１７０）等１０个功能的全部ｕｎｉｇｅｎｅｓ和差异基因数均较高，其中，被注释为生物过程（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓ，ＧＯ：０００８１５０）的全部ｕｎｉｇｅｎｅｓ和差异表达基因的数量最多㊂图中数据为差异表达基因数量Ｄａｔａｉｎｔｈｅｄｉａｇｒａｍｉｎｄｉｃａｔｅｎｕｍｂｅｒｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓ．Ａ：细胞过程Ｃｅｌｌｕｌａｒｐｒｏｃｅｓｓ；Ｂ：环境信息处理Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；Ｃ：遗传信息处理Ｇｅｎｅｔｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；Ｄ：代谢Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ；Ｅ：生物体系Ｏｒｇａｎｉｓｍｓｙｓｔｅｍ．图２㊀千里光茎和叶中差异表达基因的ＫＥＧＧ代谢通路分析Ｆｉｇ．２㊀ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＫＥＧＧｍｅｔａｂｏｌｉｃｐａｔｈｗａｙｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓｉｎｓｔｅｍａｎｄｌｅａｆｏｆＳｅｎｅｃｉｏｓｃａｎｄｅｎｓＢｕｃｈ．⁃Ｈａｍ．ｅｘＤ．Ｄｏｎ总体来看，这些差异表达基因与信号传导途径㊁次生代谢过程㊁细胞组分合成和酶催化活性等功能密切相关㊂２ ３ ２㊀ＫＥＧＧ代谢通路分析㊀千里光茎和叶中差异表达基因的ＫＥＧＧ代谢通路分析结果（图２）表明：共有４５２７个差异表达基因，涉及５０个代谢通路，且大部分代谢通路属于代谢途径㊂其中，碳代谢途径的差异表达基因数量最多（３５２），占该通路差异表达基因总数的７ ７８％；其次为氨基酸生物合成途径，共有３２２个差异表达基因，占该通路差异表达基因总数的７ １１％；淀粉和蔗糖代谢途径的差异表达基因数量也较多（２１１），占该通路差异表达基因总数的４ ６６％；而柠檬酸循环（ＴＣＡ循环）途径的差异表达基因数量４１第１期谢㊀欣，等：千里光茎和叶的差异表达基因分析最少（３３），占该通路差异表达基因总数的０ ７３％㊂３㊀讨论和结论由于药用植物各部位的药用成分含量和种类不同［１３］，因此，研究药用植物各器官基因的转录水平既利于阐明植物的器官分化基因，也利于深入分析药用成分积累的次生代谢途径及调控网络［１４－１６］㊂本研究从千里光茎和叶的ｃＤＮＡ文库中分别获得２６１４７０１６和２６９９６１１９个ｃｌｅａｎｒｅａｄｓ，Ｑ３０值分别为９５ １７％和９４ ７４％，说明其转录组测序结果良好㊂千里光的茎中含有大量的木质素，木质素对维持较高的硬度及承托全株重量具有重要作用［１７］，而叶是植物合成及储存营养物质（如淀粉和蔗糖等）的主要场所［１８］㊂本研究从千里光茎和叶中共筛选到１０９９１个差异表达基因，以茎中差异表达基因的表达量为准，叶中上调和下调的差异表达基因分别有５５４２和５４４９个；茎和叶中共有７６８３个差异表达基因被ＧＯ功能注释成生物过程㊁细胞组成和分子功能３个大类５３个亚类，且这些差异表达基因与信号传导途径㊁次生代谢过程㊁细胞组分合成和酶催化活性等密切相关㊂ＫＥＧＧ代谢通路分析结果显示：千里光茎和叶中有４５２７个差异表达基因，共涉及５０个代谢通路，大部分差异表达基因参与碳代谢㊁氨基酸生物合成及淀粉和蔗糖代谢，说明这些差异表达基因与细胞组分合成和体内的生物合成等密切相关，其中，参与碳代谢和氨基酸合成的差异表达基因较多，据此推测千里光茎和叶的器官分化需要积累大量的多糖和蛋白质㊂千里光还含有丰富的次生代谢产物，包括生物碱类㊁酚酸类㊁黄酮类㊁挥发油类和萜类等［９］，其中，类黄酮是千里光的主要抗菌成分之一［１９］，而供试植株ＳＣ－３２具有强抗菌性［４］，本研究发现参与类黄酮合成的差异表达基因有４４个，说明这些差异表达基因主要参与千里光体内类黄酮的合成㊂据此认为，参与千里光茎和叶中类黄酮合成的差异表达基因可能在佐证类黄酮是千里光重要抗菌成分及千里光抗菌数量性状等方面具有重要作用㊂综上所述，千里光茎和叶的差异表达基因具有器官特异性，其茎和叶的分化和形成与多糖和蛋白质积累密切相关㊂参考文献：［１］㊀祁云霞，刘永斌，荣威恒．转录组研究新技术：ＲＮＡ－Ｓｅｑ及其应用［Ｊ］．遗传，２０１１，３３（１１）：１１９１－１２０２．［２］㊀邹承武，宋㊀玮，宋慈安，等．基于ＲＮＡ－Ｓｅｑ技术分析在金属矿上部生长的芒萁的差异表达基因［Ｊ］．植物资源与环境学报，２０１７，２６（２）：１－９．［３］㊀江香梅，伍艳芳，肖复明，等．樟树５种化学类型叶片转录组分析［Ｊ］．遗传，２０１４，３６（１）：５８－６８．［４］㊀钱㊀刚，敖弟书，段鹏敏，等．千里光抗菌作用的数量性状分析［Ｊ］．武汉植物学研究，２０１０，２８（１）：６７－７１．［５］㊀李㊀穆，程志远，石㊀莹，等．基于ＲＮＡ－Ｓｅｑ技术的甘蔗参考转录组建立及分析［Ｊ］．分子植物育种，２０１５，１３（２）：３５５－３６０．［６］㊀ＷＡＮＧＸ，ＹＡＮＧＺ，ＷＡＮＧＭ，ｅｔａｌ．ＴｈｅＢＲＡＮＣＨＩＮＧＥＮＺＹＭＥ１ｇｅｎｅ，ｅｎｃｏｄｉｎｇａｇｌｙｃｏｓｉｄｅｈｙｄｒｏｌａｓｅｆａｍｉｌｙ１３ｐｒｏｔｅｉｎ，ｉｓｒｅｑｕｉｒｅｄｆｏｒｉｎｖｉｔｒｏｐｌａｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＣｅｌｌ，ＴｉｓｓｕｅａｎｄＯｒｇａｎＣｕｌｔｕｒｅ，２０１４，１１７：２７９－２９１．［７］㊀王兴春，杨致荣，张树伟，等．拟南芥不定芽发生早期的数字基因表达谱分析［Ｊ］．生物工程学报，２０１３，２９（２）：１８９－２０２．［８］㊀ＭＡＧＢＡＮＵＡＺＶ，ＡＲＩＣＫⅡＭ，ＢＵＺＡＴ，ｅｔａｌ．Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｉｃｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｉｃｅ⁃Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａｇｌｕｍａｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＢＭＣＧｅｎｏｍｉｃｓ，２０１４，１５：７５５．［９］㊀徐定平，周鑫堂，郜红利，等．千里光化学成分和药理作用研究进展［Ｊ］．中国药师，２０１４，１７（９）：１５６２－１５６５．［１０］㊀李㊀燕，韩忠耀，魏学军．不同采收期和部位黔产千里光中总黄酮㊁绿原酸和金丝桃苷含量动态比较［Ｊ］．天津中医药大学学报，２０１８，３７（２）：１５５－１６０．［１１］㊀ＡＮＤＥＲＳＳ，ＨＵＢＥＲＷ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｓｅｑｕｅｎｃｅｃｏｕｎｔｄａｔａ［Ｊ］．ＧｅｎｏｍｅＢｉｏｌｏｇｙ，２０１０，１１：Ｒ１０６．［１２］㊀ＹＥＪ，ＦＡＮＧＬ，ＺＨＥＮＧＨ，ｅｔａｌ．ＷＥＧＯ：ａｗｅｂｔｏｏｌｆｏｒｐｌｏｔｔｉｎｇＧＯａｎｎｏｔａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００６，３４：２９３－２９７．［１３］㊀王梦夏，郭方遒，孙㊀琼，等．高效液相色谱法结合化学计量学测定千里光中四种活性成分的含量［Ｊ］．分析科学学报，２０１４，３０（２）：２１９－２２２．［１４］㊀吴㊀琼．三种产萜类药用植物转录组分析和产地适宜性研究［Ｄ］．北京：中国医学科学院，２０１０：３５－５１．［１５］㊀赵振宇，王仕玉，郭凤根，等．转录组测序及其在药用植物上的应用［Ｊ］．基因组学与应用生物学，２０１７，３６（２）：８２０－８２５．［１６］㊀梁㊀烨，陈双燕，刘公社．新一代测序技术在植物转录组研究中的应用［Ｊ］．遗传，２０１１，３３（１２）：１３１７－１３２６．［１７］㊀肖玉菲，袁剑英，刘海龙，等．桉树４个无性系茎部差异分析［Ｊ］．中南林业科技大学学报，２０１７，３７（１０）：６１－６６．［１８］㊀夏叔芳，于新建，张振清．叶片光合产物输出的抑制与淀粉和蔗糖的积累［Ｊ］．植物生理学报，１９８１，７（２）：４９－５６．［１９］㊀张文平，刘志春，张文书，等．千里光对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌生物合成的影响［Ｊ］．广东医学，２００９，３０（１１）：１６３４－１６３５．（责任编辑：佟金凤）５１。
qpcr数据分析结果
qpcr数据分析结果导言qPCR（定量聚合酶链反应）是一种常用的基因表达分析技术，能够对给定的基因在样本中的表达进行定量分析。
在生物医学研究中，qPCR数据的分析和解读是非常重要的环节。
本文将针对qPCR数据的分析结果进行解读和讨论。
数据分析结果根据实验设计和操作规程，我们成功地进行了qPCR实验，获得了一系列的数据。
在数据分析过程中，我们首先对数据进行了计算和标准化，然后进行了差异表达分析和功能分析。
数据计算和标准化为了得到准确的表达量数据，我们对原始的实时荧光定量数据进行了计算和标准化处理。
首先，我们根据标准曲线测定了每个样本的实际拷贝数。
然后，我们使用内参基因对不同样本之间的扩增效率进行了标准化，以消除扩增效率的差异对结果的影响。
最后，我们计算得到了每个样本中目标基因的表达量。
差异表达分析为了寻找在不同样本之间的基因表达差异，我们对标准化后的表达量数据进行了差异表达分析。
我们使用了统计学方法来确定哪些基因在样本之间存在显著差异的表达水平。
通过设定一定的差异倍数和显著性水平的阈值，我们筛选出了差异表达的基因。
功能分析为了进一步理解差异表达基因的功能和相关生物学过程，我们进行了功能分析。
我们使用了多种公共数据库和生物信息学工具，对差异表达基因进行了注释和富集分析。
通过比较基因表达谱与已知的功能数据库，我们能够了解基因在不同生物学过程中所扮演的角色，并确定潜在的生物学通路和相关的调控因子。
结论和讨论通过对qPCR数据的分析，我们得到了基因在样本中的表达量数据，并发现了一些差异表达的基因。
进一步的功能分析结果表明，这些差异表达基因可能与特定的生物学过程和通路相关联。
这些结果为我们进一步的研究提供了重要的线索和方向。
在未来的研究中，我们可以进一步验证这些差异表达基因的生物学意义，并探索它们在疾病发展和治疗中的潜在作用。
此外，结合其他的实验和数据分析技术，我们可以建立更加全面和准确的基因表达模型，以更好地理解基因的调控网络。
红心火龙果不同发育时期果肉呈色相关基因表达模式研究
热带作物学报2021, 42(11): 3134 3145 Chinese Journal of Tropical Crops收稿日期 2021-07-02；修回日期 2021-08-18基金项目 海南省重大科技专项（No. ZDKJ202002）；中国热带农业科学院院级创新团队项目（No. 1630052017014）；海南省院士团队创新中心项目。
作者简介 赵国文（1994—），女，硕士研究生，研究方向：果树。
*共同贡献作者：贾瑞宗（1980—），男，博士，助理研究员，研究方向：基因工程、生物安全等。
**通信作者（Corresponding author ）：郭安平（GUO Anping ），E-mail ：**************。
红心火龙果不同发育时期果肉呈色相关基因表达模式研究赵国文1,2,3，贾瑞宗2,3*，郭静远2,3，郭安平2,3**1. 海南大学园艺学院，海南海口 570228；2. 海南省南繁生物安全与分子育种重点实验室/中国热带农业科学院热带生物技术研究所 海南海口 571101；3. 中国热带农业科学院三亚研究院 海南三亚 572024摘 要：火龙果属于仙人掌科量天尺属，是具有重要经济和营养价值的热带水果之一，其果实富含花青素和甜菜红素。
在果实成熟后期甜菜红素的大量积累引起红心火龙果果实转色的现象。
果肉色泽是评价火龙果果实品质的重要指标之一，然而其果实转色背后的基因表达调控模式并不清晰。
深入研究火龙果果实发育过程中果肉颜色调控的分子机理有助于丰富火龙果品质形成的理论基础。
本研究以‘美红一号’红心火龙果为实验材料，采集果实发育过程中9个不同时期的样品，通过比较转录组学共识别了96种差异表达的基因，最后分析发现15个与色素代谢通路相关的基因在果实发育不同阶段显著差异表达。
GO 功能富集分析发现差异表达基因主要富集在与结合活性、催化活性、转运活性和结构分子活性相关的功能分类上，且与色素代谢都有重要联系；KEGG 代谢途径富集结果显示，次生代谢物合成途径、氨基酸和核酸代谢途径、酪氨酸代谢途径富集基因较多。
基于生物信息学分析溃疡性结肠炎的差异表达基因和miRNA
[19]Zhou BY ,Zhang L,Li Y ,et al.Effects of estrogen on motor functionand GAP -43expression in rats with spinal cord injury [J].Hainan Medical Journal,2023,33(7):919-923.周邦瑜,张磊,李颖,等.雌激素对脊髓损伤大鼠运动功能及GAP-43表达的影响[J].海南医学,2023,34(7):919-923.[20]Wang JY ,Yin J,Liu JC,et al.Effect of iridoid-rich fraction from Vale-riana jatamansi jones on neuron pyroptosis in rats with acute spinal cord injury [J].Chinese Journal of Rehabilitation Theory and Prac-tice,2021,27(6):653-660.王静怡,尹杰,刘建成,等.蜘蛛香环烯醚萜类成分对急性脊髓损伤大鼠神经细胞焦亡的影响[J].中国康复理论与实践,2021,27(6):653-660.[21]Mortezaee K,Khanlarkhani N,Beyer C,et al.Inflammasome:its rolein traumatic brain and spinal cord injury [J].J Cell Physiol,2018,233(7):5160-5169.[22]Wang K,Sun Z,Ru J,et al.Ablation of GSDMD improves outcomeof ischemic stroke through blocking canonical and non-canonical in-flammasomes dependent pyroptosis in microglia [J].Front Neurol,2020,11:577927.[23]Gu L,Sun M,Li R,et al.Activation of RKIP binding ASC attenuatesneuronal pyroptosis and brain injury via Caspase -1/GSDMD signal-ing pathway after intracerebral hemorrhage in mice [J].Transl Stroke Res,2022,13(6):1037-1054.(收稿日期：2023-10-02)基于生物信息学分析溃疡性结肠炎的差异表达基因和miRNA王利可1,2，陈世锔3*，梁莉4，吉木彝乌5，符晓倩6，裴华11.海南医学院第二附属医院检验科，海南海口570311；2.郏县人民医院，河南平顶山467100；3.海南医学院研究生院，海南海口571199；4.海南医学院第一临床学院，海南海口571199；5.海南医学院第二临床学院，海南海口571199；6.海南医学院全科医学与继续教育学院，海南海口571199【摘要】目的通过生物信息学分析方法寻找溃疡性结肠炎(UC)的差异表达基因(DEGs)及其相应的microRNA (miRNA)，筛选参与UC 发生发展相关的潜在致病靶点，为寻找UC 诊断标志物以及新的治疗靶点提供理论依据。
差异基因padj数值bh法
差异基因padj数值bh法
差异基因（Differentially expressed genes）是指在不同的生物样本中表达量有显著差异的基因，是表观遗传学研究的重要内容。
生物信息学在差异基因分析中发挥了重要作用，常用的统计方法有T检验、方差分析和ANOVA等，但由于其针对每个基因进行单独的检验，得到的显著性差异基因数较多，多数不具有生物学意义，为了得到真正的差异基因，需要进行多重检验校正。
多重检验校正是指在多次检验一个或多个假设时，控制假阳性率的方法。
常用的方法有Bonferroni、False Discovery Rate（FDR）和Benjamini-Hochberg（BH）等。
BH法是目前广泛使用的多重比较校正方法之一，其原理是针对所有检验的p值按大小排序，计算每个p值与该p值及之后的所有p值在排序中所占比例，与事先设定的统计学显著性水平进行比较得到一个阈值，使得所有比该阈值小的p值被判定为显著性差异。
在差异基因分析中，与BH法相关的指标是p.adjust值和padj值。
p.adjust值是原始p值经过BH校正得到的调整后的p值，用于在所有检验中识别显著性差异基因。
padj值在p.adjust值的基础上通过对比设定的阈值划分为显著性和非显著性，通常以0.05作为显著性水平，表示差异基因的可靠性和生物学意义。
BH法的优点在于它比Bonferroni方法更灵敏，能够更好地识别显著性差异基因，尤其适用于大规模高通量数据分析。
但也需要注意的是，多重检验校正方法并不能完全消除假阳性误差，只能控制其发生的概率，因此在差异基因分析中，需要结合生物学背景知识和实验证实来验证筛选出来的差异基因的可靠性和生物学意义，以尽可能减少假阳性和假阴性误判的风险。
抗感菜豆品种对菜豆普通花叶病毒侵染后的转录组分析
山西农业科学 2024，52（2）：65-77Journal of Shanxi Agricultural Sciences抗感菜豆品种对菜豆普通花叶病毒侵染后的转录组分析牛静雅，唐慕宁，王新华，霍思凡，武文艳，梁兴瑞，黄欣琪，王古悦，冯雪（山西农业大学 植物保护学院，山西 太谷 030801）摘要：菜豆普通花叶病毒（BCMV ）在世界范围内分布广泛并可造成菜豆严重减产。
菜豆是BCMV 的主要寄主，不同遗传背景的菜豆对BCMV 侵染的响应存在显著差异，目前菜豆抗性基因功能及BCMV 的致病机制鲜有报道。
为了为菜豆抗性基因功能的研究以及分子抗病育种提供相关依据，利用转录组测序（RNA sequencing ）技术对BCMV （C54株系）侵染感性及不同抗性的菜豆品种材料进行转录组测序，对所得数据筛选差异表达基因并进行Gene Ontology （GO ）、Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG ）富集以及进行Weighted correla‑tion network analysis （WGCNA ）分析。
结果发现，不同的菜豆品种中病毒的积累量、差异表达基因的定位及一些关键通路对病毒侵染的响应存在共性和差异（如昼夜节律、光合作用、植物-病原体的相互作用和一些代谢途径相关通路等）。
在接种叶上，Dubbele witte 品种（DW ，对BCMV 侵染易感）与Redland ’s greenleaf C 品种（RGLC ，对BCMV 侵染具有抗性）差异表达的基因类型上更为相似，定位于光合体系，在光合作用、光合作用-天线蛋白以及光合生物中的碳固定等通路富集，而Sanilac （对BCMV 侵染具有抗性）的差异基因没有在光合作用等通路富集。
在系统叶上，2个抗性品种中的差异表达基因类型也有差异。
植物被病毒侵染后会干扰植物激素的合成与信号转导通路。
通过选取8个关键的植物激素合成或信号转导相关基因进行验证，转录组和qPCR 数据结果表明，不同的植物激素合成或信号转导相关基因在BCMV 侵染菜豆后的表达情况存在差异：BCMV 侵染促进了参与水杨酸、茉莉酸和赤霉素合成通路的关键基因的正向调控；乙烯、油菜素内酯以及脱落酸相关的基因在抗感品种中的表达变化趋势不相同。
食管鳞状细胞癌差异表达基因的生物信息学分析
食管鳞状细胞癌差异表达基因的生物信息学分析满 君１，张晓梅２，宋龙飞３Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓｉｎｅｓｏｐｈａｇｅａｌｓｑｕａｍｏｕｓｃｅｌｌｃａｒ ｃｉｎｏｍａＭａｎＪｕｎ１，ＺｈａｎｇＸｉａｏｍｅｉ２，ＳｏｎｇＬｏｎｇｆｅｉ３１ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ；２ＤｏｎｇｆａｎｇＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７８，Ｃｈｉｎａ；３ＡｆｆｉｌｉａｔｅｄＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＷｅｉｆａｎｇＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｈａｎｄｏｎｇＷｅｉｆａｎｇ２６１０３１，Ｃｈｉｎａ．【Ａｂｓｔｒａｃｔ】 Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：Ｔｏｐｒｏｖｉｄｅｔａｒｇｅｔｓｆｏｒｔｈｅｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ，ｄｉａｇｎｏｓｉｓａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｅｓｏｐｈａｇｅａｌｓｑｕａｍｏｕｓｃｅｌｌｃａｒｃｉｎｏｍａ（ＥＳＣＣ），ｗｅｅｘｃａｖａｔｅｄｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｇｅｎｅｓｏｆＥＳＣＣｂｙｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓ．Ｍｅｔｈｏｄｓ：ＷｅｄｏｗｎｌｏａｄｅｄｇｅｎｅｄａｔａｓｅｔｓＧＳＥ１００９４２ａｎｄＧＳＥ１７３５１ｆｒｏｍｔｈｅＧｅｎｅＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＯｍｎｉｂｕｓ（ＧＥＯ）ｄａｔａｂａｓｅａｎｄｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓ（ＤＥＧｓ）ｂｙＧＥＯ２Ｒａｎａｌｙｓｉｓｔｏｏｌｓ．ＥｎｒｉｃｈｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆＧＯａｎｄＫＥＧＧｐａｔｈｗａｙｓｗａｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＤＡＶＩＤｄａｔａｂａｓｅ．ＴｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｋｅｙｇｅｎｅｍｏｄｕｌｅｓｗｅｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄｂｙＣｙｔｏｓｃａｐｅｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄＳＴＲＩＮＧｄａｔａｂａｓｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔａｒｇｅｔｇｅｎｅｓｗｅｒｅｅｘｃａｖａｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔａｒｇｅｔｇｅｎｅｓａｎｄＥＳＣＣｗａｓｆｕｒｔｈｅｒｃｏｎｆｉｒｍｅｄｂｙｃｌｉｎｉｃａｌｔｉｓｓｕｅｓａｍｐｌｅｓｆｒｏｍＯＮＣＯＭＩＮＥａｎｄＵＣＳＣｄａｔａｂａｓｅｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓ：８０ＤＥＧｓｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅＤＥＧｓｗｅｒｅｍａｉｎｌｙｅｎｒｉｃｈｅｄｉｎｃｅｌｌｄｉｖｉｓｉｏｎ，ｃｏｌｌａｇｅｎｆｉｂｒｉｌｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ，ｍｉｔｏｔｉｃｃｙｔｏｋｉｎｅｓｉｓ，ｓｐｉｎｄｌｅａｎｄｍｉｄｂｏｄｙ．Ａｔｏｔａｌｏｆ１１ｔａｒｇｅｔｇｅｎｅｓｗｅｒｅｅｘｃａｖａｔｅｄ．ＡｌｌｏｆｗｈｉｃｈｗｅｒｅｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅｈｉｇｈｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎｃｌｉｎｉｃａｌＥＳＣＣｔｉｓｓｕｅｓａｍｐｌｅｓ．Ａｍｏｎｇｔｈｅｍ，ｔｈｅ７ｔａｒｇｅｔｇｅｎｅｓｏｆＮＵＳＡＰ１，ＫＩＦ２０Ａ，ＤＥＰＤＣ１，ＴＴＫ，ＣＣＮＢ１，ＮＣＡＰＧａｎｄＡＵＲＫＡｈａｖｅｎｏｔｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄｉｎＥＳＣＣ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：ＳｅｖｅｎｎｅｗｔａｒｇｅｔｇｅｎｅｓｒｅｌａｔｅｄｔｏＥＳＣＣｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓｍａｙｂｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｔａｒｇｅｔｓｆｏｒｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎＥＳＣＣｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ，ｃｌｉｎｉｃａｌｄｉａｇｎｏｓｉｓａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔ．【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｅｓｏｐｈａｇｅａｌｓｑｕａｍｏｕｓｃｅｌｌｃａｒｃｉｎｏｍａ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓ，ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ，ＫＥＧＧａｎｄＧＯｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔａｎａｌｙｓｅｓ，ｔａｒｇｅｔｇｅｎｅｓＭｏｄｅｒｎＯｎｃｏｌｏｇｙ２０２０，２８（１２）：２０３１－２０３８【摘要】 目的：应用生物信息学方法挖掘食管鳞状细胞癌（ＥＳＣＣ）的相关基因，探讨其发病机制，为ＥＳＣＣ诊断和靶向治疗提供依据。
基于GEO_和TCGA_数据库对肺腺癌差异表达基因的生物信息学分析
第 49 卷第 6 期2023年 11 月吉林大学学报（医学版）Journal of Jilin University（Medicine Edition）Vol.49 No.6Nov.2023DOI：10.13481/j.1671‑587X.20230612基于GEO和TCGA数据库对肺腺癌差异表达基因的生物信息学分析叶汇, 孙哲, 周丽婷, 齐雯, 叶琳（吉林大学公共卫生学院劳动卫生与环境卫生教研室，吉林长春130021）［摘要］目的目的：采用生物信息学方法筛选影响肺腺癌（LUAD）的关键基因，分析其生物学功能及其对LUAD预后的影响。
方法方法：于高通量基因表达（GEO）数据库下载GSE118370和GSE136043芯片数据，癌症基因组图谱（TCGA）数据库筛选LUAD相关数据。
采用R软件分析共同表达的差异表达基因（DEGs）。
采用clusterProfile R包对DEGs进行基因本体（GO）功能富集分析，DAVID数据库进行京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析，STRING数据库构建蛋白-蛋白相互作用（PPI）网络。
采用Cytoscape筛选连接度排名前10位的关键基因，GEPIA数据库和人类蛋白质图谱（HPA）数据库分析正常肺组织和LUAD组织中关键基因mRNA和蛋白表达情况及不同分期LUAD组织中关键基因表达情况。
关键基因免疫浸润分析和生存分析获取关键基因表达与患者生存期的相关关系。
结果：共筛选DEGs 428个。
GO分析，LUAD的DEGs在主要富集于上皮-间质转化（EMT）等生物过程（BP）方面、细胞基部等细胞组分（CC）方面和细胞外基质（ECM）结构形成等分子功能（MF）方面。
KEGG分析，LUAD的DEGs主要富集于细胞因子受体相互作用通路等方面。
筛选DNA拓扑异构酶Ⅱα（TOP2A）、果蝇纺锤体异常基因（ASPM）、细胞周期蛋白B1（CCNB1）、人类细胞分裂周期相关基因8（CDCA8）、含杆状病毒IAP重复序列蛋白5（BIRC5）、苏氨酸激酶（AURKA）、驱动蛋白超家族成员20A（KIF20A）、中心体相关蛋白55（CEP55）、着丝粒蛋白F（CENPF）和微管组织因子（TPX2）为关键基因。