颜色是果实品质的一个指标,也能显著提高观赏价值。南方红豆杉(Taxus mairei)的果实(假皮)颜色是园林绿化的关键特征。对颜色形成的研究主要集中在色素的组成和含量上,而对染色质重塑的关注相对较少。
为了阐明南方红豆杉不同颜色假种皮的染色质可及性景观,我们进行了ATAC-seq实验。总共获得240.00 Gb的clear data,每个样本最少37.95 Gb。clean reads的平均Q30为95.98%。超过85.05%的clean reads与参考基因组对齐,不包括线粒体和叶绿体序列(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/datasets/genome/GCA-019776745.1/)。
鉴定的可接近区域主要富集在整个基因组的TSS附近,表明了ATAC-seq数据的高质量。与红色和黄色假种皮相比,紫色假种皮开放染色质区域的可及性最高。为了进一步评估ATAC-seq的质量,对所有样本的峰信号进行主成分分析。通过数据变异性对主成分进行排序的PCA图表明,样本根据各自的组聚类。此外,计算了所有样本的spearman相关系数。结果显示了样本之间的高度一致性。每个样本的原始峰(可访问区域)数量从70,280到89,463不等。与每个峰相关的基因功能元件进行了检查和说明。在启动子区域内,P与R的峰分布为20.88%,Y与R的峰分布为16.37%。
dar的数量和相关基因在P与R中,我们确定了5108个增益和185个下降DAR相关基因。相比之下,Y和R的比较显示了1384个增益和91个下降的DAR相关基因。与我们以往的转录组相关分析中强调的生物合成途径一致,我们进一步针对黄酮类化合物和类胡萝卜素的合成途径分析。为了探究染色质可及性对参与这些生物合成的基因转录活性的潜在调控作用,我们进行了KEGG富集分析。在P和R中,有23个DAR相关基因在类黄酮生物合成中显著富集,2个在黄酮和黄酮醇生物合成中显著富集,1个在花青素生物合成中显著富集,16个在类胡萝卜素生物合成中显著富集。同时,在Y和R中,2个DAR相关基因在类黄酮生物合成途径中显著富集,1个DAR在黄酮和黄酮醇生物合成途径中显著富集,3个DAR在类胡萝卜素生物合成途径中显著富集。此外,转录因子在基因的差异表达中起着重要的调节作用。在P与R的DARs相关基因中,我们鉴定了45个MYB和31个bHLH基因。在Y和R中,鉴定出10个MYB和10个bHLH基因。值得注意的是,在两种比较中发现了9个MYB和6个bHLH基因。
湖南临武县南方红豆杉 科技小院
培养单位:中南林业科技大学
联合培养单位:湖南省临武县宝源生态农业开发有限公司
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颜色是果实品质的一个指标,也能显著提高观赏价值。南方红豆杉(Taxus mairei)的果实(假皮)颜色是园林绿化的关键特征。对颜色形成的研究主要集中在色素的组成和含量上,而对染色质重塑的关注相对较少。
为了阐明南方红豆杉不同颜色假种皮的染色质可及性景观,我们进行了ATAC-seq实验。总共获得240.00 Gb的clear data,每个样本最少37.95 Gb。clean reads的平均Q30为95.98%。超过85.05%的clean reads与参考基因组对齐,不包括线粒体和叶绿体序列(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/datasets/genome/GCA-019776745.1/)。
鉴定的可接近区域主要富集在整个基因组的TSS附近,表明了ATAC-seq数据的高质量。与红色和黄色假种皮相比,紫色假种皮开放染色质区域的可及性最高。为了进一步评估ATAC-seq的质量,对所有样本的峰信号进行主成分分析。通过数据变异性对主成分进行排序的PCA图表明,样本根据各自的组聚类。此外,计算了所有样本的spearman相关系数。结果显示了样本之间的高度一致性。每个样本的原始峰(可访问区域)数量从70,280到89,463不等。与每个峰相关的基因功能元件进行了检查和说明。在启动子区域内,P与R的峰分布为20.88%,Y与R的峰分布为16.37%。
dar的数量和相关基因在P与R中,我们确定了5108个增益和185个下降DAR相关基因。相比之下,Y和R的比较显示了1384个增益和91个下降的DAR相关基因。与我们以往的转录组相关分析中强调的生物合成途径一致,我们进一步针对黄酮类化合物和类胡萝卜素的合成途径分析。为了探究染色质可及性对参与这些生物合成的基因转录活性的潜在调控作用,我们进行了KEGG富集分析。在P和R中,有23个DAR相关基因在类黄酮生物合成中显著富集,2个在黄酮和黄酮醇生物合成中显著富集,1个在花青素生物合成中显著富集,16个在类胡萝卜素生物合成中显著富集。同时,在Y和R中,2个DAR相关基因在类黄酮生物合成途径中显著富集,1个DAR在黄酮和黄酮醇生物合成途径中显著富集,3个DAR在类胡萝卜素生物合成途径中显著富集。此外,转录因子在基因的差异表达中起着重要的调节作用。在P与R的DARs相关基因中,我们鉴定了45个MYB和31个bHLH基因。在Y和R中,鉴定出10个MYB和10个bHLH基因。值得注意的是,在两种比较中发现了9个MYB和6个bHLH基因。
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