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。

正文中引用本图/表的段落

对敲除突变植株和对照植株转录组差异基因进行统计分析, 一共检测到3370个差异基因, 其中上调基因有1013个, 下调基因有2357个, 表明基因敲除显著改变了CAS:BnaCOR27-T3叶片中的基因表达谱(图7-A)。CAS:BnaCOR27-T3敲除植株表现出早花表型, 因此我们对差异基因进行GO富集分析, 发现差异基因显著富集在对昼夜节律的调控、光周期途径以及花发育等方面(图7-B)。接下来我们将差异基因做表达量分析。结果表明, 开花途径中BnaSOC1-C03、BnaTOC1-C07、BnaTOC1-C09、BnaEFL2-A07、BnaEFL2-A02、BnaCIB1-C01、BnaPHYA-C08、BnaAGL19-C07均为开花促进基因, 它们在敲除突变植株中的表达量低于对照材料; 而BnaELF3-A04、BnaEMF1-A03为抑制开花基因, BnaSVP-A04通常对开花起到负调控作用, 这些基因在敲除突变植株中的表达量高于对照材料(图7-C)。通过对敲除突变植株转录组差异基因的全面分析, 揭示了BnaCOR27基因敲除后对甘蓝型油菜基因表达谱的广泛影响, 尤其是在昼夜节律调控、光周期途径和花发育等生物学过程中。这些结果为深入理解BnaCOR27基因在甘蓝型油菜开花调控中的作用机制提供了丰富的信息, 也为后续进一步研究开花调控网络和改良油菜开花性状奠定了坚实的基础。

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。
  
• 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。