基于转录组分析鉴定甘蓝型油菜开花候选基因以及BnaCOR27功能验证 作物学报    2025, 51 (10): 2693-2704.   DOI: 10.3724/SP.J.1006.2025.55008

图2 差异表达基因GO富集分析
A: 上调基因GO富集分析; B: 下调基因GO富集分析。

正文中引用本图/表的段落

以每个基因的FPKM (fragments per kilobase of exon model per million mapped fragments) 值为其表达水平。利用R软件中“DESeq2”程序包[33]进行样品组间差异表达分析和绘制火山图可视化差异基因, 筛选差异表达基因条件为: 表达差异倍数|log₂ Fold Change| > 3, 显著性P-value < 0.05。筛选完成后, 差异表达基因被用于下一步分析。采用TBtools-II软件[34]进行差异表达基因的GO富集分析, 对每个有代表性的GO term计算P值, P < 0.05时GO term被认为是显著富集的。GO功能显著性富集分析分别包括基因的分子功能(molecular function)、细胞组分(cellular component)、生物过程(biological process)。基于blast软件将差异表达基因比对到拟南芥基因组数据库中确认基因功能。将数据库中比对确认与开花相关的基因利用R软件heatmap包进行基因表达量可视化处理。

为了解差异基因在春化过程中发挥的作用, 本研究对这些差异表达基因进行GO (gene ontology)富集分析。分析结果显示, 上调基因主要富集在昼夜节律、光周期途径、冷响应、光反应等过程中(图2-A)。下调基因主要富集在春化反应、花发育等过程中(图2-B)。以上结果说明初步筛选的候选基因与春化反应、昼夜节律、对寒冷的反应、光反应以及花发育等途径具有关联。

本文的其它图/表

• 图1 差异基因火山图
  纵坐标代表差异表达显著性, 横坐标代表基因表达量变化倍数, 红色点代表上调差异基因, 蓝色点代表下调差异基因。
  
• 图3 热图显示与开花相关的差异表达基因的表达量
  A: 上调差异基因的表达量热图; B: 下调差异基因的表达量热图。
  
• 图4 显著相关区域候选基因的分析
  A: 全基因组关联分析检测到单体型区域(16,048,376~16,594,153 bp)与开花期显著关联。红点表示BnaCOR27-C04中的SNP与开花期关联, 虚线表示显著性阈值; B: BnaCOR27-C04基因区域2个等位基因对应的表型分析。通过t检验分析等位基因座之间的差异。
  
• 图5 共表达网络分析
  A: 模块系统树图; B: 模块与春化相关性; C: 基因网络图。根据功能标注, 网络分为春化途径(粉色节点)、光周期途径(橙色节点)、花发育相关(淡紫色节点)、激素途径(深绿色节点)、低温途径(蓝绿色节点)、昼夜节律途径(翠绿色节点)、自主途径(紫色节点)和其他与开花有关的基因(灰色节点)。
  
• 图6 转基因植株靶点突变序列分析及开花表型
  A: BnaCOR27在A09染色体的敲除载体以及靶点突变情况示意图; B: BnaCOR27在C09染色体的敲除载体以及靶点突变情况示意图; C: 敲除突变体植株CAS:BnaCOR27-T3及对照植株ZS6开花时间表型图片; D: 敲除突变株系CAS:BnaCOR27-T3及对照植株ZS6开花时间柱状图; **: P < 0.01。在A09染色体上出现大片段缺失, C09染色体上插入单碱基。敲除突变体植株CAS:BnaCOR27-T3相较于对照植株ZS6开花时间提前约6.54 d。ZS6: 中双6号。标尺为5 cm。
  
• 图7 CAS:BnaCOR27-T3转基因植株转录组差异基因分析
  A: CAS:BnaCOR27-T3转基因材料差异基因火山图; B: CAS:BnaCOR27-T3转基因材料GO富集分析; C: CAS:BnaCOR27-T3转基因材料转录组差异基因表达量分析。ZS6: 中双6号。