书目详细信息
： 基于WGCNA和GENIE3联合分析小麦叶际转录组数据
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 基于WGCNA和GENIE3联合分析小麦叶际转录组数据/.袁红著/.王锐刚指导 |
| 出版发行项： | 2023.05.29 |
| 载体形态项： | 90页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 大数据学院（信息工程学院）, 学号2021240539 |
| 提要文摘： | 小麦基因组在小麦生长发育、不同环境和抵御气传病原菌侵染等条件下均具有调 控作用，通过生物信息学分析方法揭示小麦叶际转录组在小麦生长发育和抵抗外界干 扰因素的基因表达过程，可以为系统的研究小麦基因组在生长过程中的响应机制提供 可能的思路和方案。目前的研究主要集中在使用差异分析和富集分析等方法对基因表 达谱进行分析，缺乏对基因调控网络的深入探究。因此，本研究以小麦为模式植物， 采用小麦蚕豆间作这一云南广泛且重要的种植模式，通过高通量转录组测序分别测定 单作小麦和间作小麦在拔节期和条锈病寄生阶段小麦基因的表达总量。再通过加权基 因共表达网络分析（WGCNA）和基于树的基因调控网络推断算法（GENIE3）两种方 法联合分析驱动小麦叶际基因表达的重要调控因子。主要研究结果如下： （1）加权基因共表达网络分析不同种植模式和条锈病侵染下小麦叶际基因表达 与共表达网络的构建。结果显示，使用中位绝对偏差大于 8 时，筛选出 6,650 个基因 用于基因共表达网络的构建，共划分出 12 个共表达模块，并通过 cytoscape 软件对每 一个模块进行共表达网络可视化，选择网络中“度”排名靠前的基因作为枢纽基因， 共 218 个。枢纽基因在共表达网络中与多个基因相连，起到重要作用，分析它们在不 同处理和不同种植模式下小麦叶际的基因共表达关系，结果显示在接种条锈病的处理 条件下，“blue”模块与单作模式高度相关，“black”模块与间作模式高度相关；处于拔 节期时，“yellow”模块与单作模式高度相关，“pink”模块与间作模式高度相关， “turquoise”模块同时与单间作模式高度相关；在不接病的情况下，“brown”模块与单作 模式高度相关，“greenyellow”模块与间作模式高度相关。 （2）基因调控网络推断算法推断小麦叶际基因调控因子和靶基因的调控关系。 结果显示，通过随机森林构建基因调控网络，发现基因之间的调控关系比用极端随机 树构建的基因调控网络更紧密。通过 cytoscape 对构建的基因调控网络进行可视化分 析，可视化结果显示出基因调控间的复杂关系，通过计算“度”，并选择“度”排名 靠前的调控因子共 274 个，这些调控因子处于网络中心位置，往往具有重要的驱动作 用。 （3）加权基因共表达网络分析和基因调控网络推算算法联合分析不同小麦叶际不同基因集的相互作用和关系，将两者筛选出的重要基因取交集，通过对交集基因进 行功能注释，选择与条锈病响应机制有关的功能基因。这些功能基因在共表达网络和 调控网络中都发挥着重要作用，从基因共表达关系和调控关系，可以更加全面的探究 它们的生物功能。通过共表达模式可以得出，较单作，间作显著提高响应条锈病功能 基因的表达，通过基因调控网络可以得出它们的调控关系。 综上所述，通过对小麦叶际基因表达量在不同时期和病害侵染条件下的数据矩阵分析，在加权基因共表达网络分析中筛选出的 218 个枢纽基因被认为是基因共表达网 络中较为重要的基因，由它们分别构建的基因共表达网络揭示了 12 个模块内基因间 的共表达关系。而使用基因调控网络推断算法所筛选出的 274 个调控因子被认为是在 基因调控网络中较为重要的基因，它们构成的调控网络揭示了基因间的调控关系。通 过对加权基因共表达网络分析和基因调控网络推断算法反复试验以及调整，确定了可 能参与小麦感染条锈病响应机制的关键基因。通过两种方法来分析小麦叶际转录组数 据，也可以为后续类似的研究提供一种思路和方法。 |
| 并列题名： | Combined Analysis of Wheat Phyllosphere Transcriptome Data Based on WGCNA and GENIE3 eng |
| 题名主题： | WGCNA GENIE3 基因共表达网络 基因调控网络 转录组 学位论文 |
| 中图分类： | S512.1-533 |
| 个人名称等同： | 袁红 著 |
| 个人名称次要： | 王锐刚 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |