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基于iTRAQ蛋白质组学和转录组学联合分析揭示油茶种子成熟过程中油质相关的关键代谢产物的积累

物种:油茶种子

样品选择:细胞质雄性不育系Bcpol97-05A和可育系Bcah97-01B,每株系3个生物学重复

测序策略:RNA-seq+iTRAQ标记定量蛋白组


研究结果

    1、共采集了四个发育期:营养合成期(S1)、脂肪积累期(S2)、成熟期(S3)和晚熟期(S4)。测定种子发育的四个时期的表型特征和贮藏积累动态变化并测定了油茶样本中主要成分的组成和含量。


    2、通过转录组测序对四个生长时期的样品进行测序,共鉴定出16,530个差异基因。并对差异基因进行富集分析。并对类黄酮和脂肪酸合成代谢相关基因进行鉴定以及构建相互作用网络进行分析。为了识别油茶种子成熟过程中油脂品质相关的WGCNA模块,还将总黄酮、油脂和主要脂肪酸的显著变化与高通量RNA-seq数据集相结合,构建了一个共表达网络。


    3、运用iTRAQ标记定量蛋白组学对种子发育过程中蛋白质表达的定量比较,同时进行GO和KEGG通路富集分析。对类黄酮和脂肪酸合成代谢相关DAPs的鉴定及相互作用网络分析中,蛋白家族的13个成员可以调控类黄酮的合成,与脂肪酸生物合成相关的DAPs有18个对类黄酮和脂肪酸合成。通过WGCNA分析,基于2682个个体蛋白的共表达模式构建了8个不同的模块,以各成熟期总黄酮、油脂和主要脂肪酸含量为表型数据,进行模块-性状相关性分析。与黄酮类和油脂合成代谢相关的DAPs的鉴定和功能分析,油茶种子中总黄酮和油脂含量与177种蛋白质丰度呈显著相关(p值<0.05)。


    4、为了评估转录组和蛋白质组之间的一致性,以及了解转录后的mRNA在蛋白质水平上是如何表现的对RNA-seq和iTRAQ分析进行联合分析。证明DEGs和DAPs参与类黄酮的生物合成和脂肪酸代谢。


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