水稻响应RRSV侵染的转录组分析

【作者】 李金哲； 罗婉笛； 莫翠萍； 崔丽贤； 蔡健和； 邓清超； 章松柏； 李战彪；

【机构】 长江大学农学院； 广西作物病虫害生物学重点实验室广西壮族自治区农业科学院植物保护研究所；

【摘要】 水稻锯齿叶矮缩病毒(rice ragged stunt virus,RRSV)是呼肠孤病毒科(Reoviridae)水稻病毒属(Oryzavirus)成员,由迁飞性害虫褐飞虱以持久增殖型方式传播;RRSV侵染水稻后会造成植株矮化、叶片缺刻等症状,严重影响水稻的产量,本研究拟通过转录组测序,了解水稻在不同时间点(15 dpi和30 dpi)响应RRSV侵染过程相关基因的表达情况,为研究水稻响应RRSV侵染的分子机制提供理论参考。以同时期健康植株日本晴作为对照,对RRSV侵染后15 dpi和30 dpi两个时间点的水稻叶片进行转录组测序分析,通过对转录组数据分析发现,在RRSV侵染15 dpi时,原始序列的数量范围为45 010 320 raw reads至46 978 690 raw reads。除去低质量的序列和含有衔接子的序列后,高质量序列的数量范围为44 584 864 clean reads至46 618 590 clean reads,Q30碱基百分比在93.92%及以上。30 dpi时,原始序列的数量范围为40 235 330 raw reads至40 805 302 raw reads。除去低质量的序列和含有衔接子的序列后,高质量序列的数量范围为39 795 394 clean reads至40 492 288 clean reads,Q30碱基百分比在93.29%及以上。与健康水稻相比,在RRSV侵染15 dpi时,存在455个基因差异表达,其中312个基因上调表达,143个基因下调表达。而在30dpi时,有4 644个基因差异表达,其中2 411个基因上调表达,2 233个基因下调表达。在RRSV侵染15 dpi时,通过GO分析显示,差异表达基因主要富集在生物过程中的对刺激的反应、对压力的反应,细胞组分中的细胞外区、过氧化物酶体和分子功能中的转录调节活性、辅酶结合。通过KEGG富集分析,差异表达基因主要富集在植物激素信号转导和苯丙类生物合成等通路。30 dpi时,通过GO分析显示,差异表达基因主要富集在生物过程中的细胞内稳态和光合作用,细胞组分中的膜蛋白复合物和类囊体和分子功能中的转录调节活性和DNA结合转录因子活性。通过KEGG富集分析,差异表达基因主要富集在碳代谢,淀粉和蔗糖代谢等通路。本研究利用高通量测序获得RRSV侵染水稻的转录组数据,该研究结果有助于筛选出参与RRSV侵染的相关基因,解析RRSV侵染水稻的分子机制。更多还原