[發明專利]一種基于轉錄組和代謝組篩選大蒜果聚糖逆境響應關鍵酶基因和代謝物的方法

在審

• 申請號: 202010021897.1
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN113113084A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 田潔;邊海燕;鐘啟文;楊世鵬;王麗慧
• 申請（專利權）人: 青海大學
• 主分類號: G16B25/10
• 分類號: G16B25/10;G16B20/20;G16B20/30;G16B45/00;C40B50/06
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 杜靜

1.一種基于轉錄組和代謝組篩選大蒜果聚糖逆境響應關鍵酶基因和代謝物的方法，其特征在于，通過轉錄組篩選出大蒜果聚糖響應逆境后差異表達的關鍵基因，通過代謝組篩選大蒜果聚糖逆境響應相關代謝物，最后構建基因--代謝物相關性網絡圖，篩選出大蒜果聚糖逆境響應關鍵酶基因和代謝物。

2.根據權利要求1所述的篩選大蒜果聚糖逆境響應關鍵酶基因和代謝物的方法，其特征在于，步驟如下：

(1)轉錄組測序獲得果聚糖逆境響應關鍵酶基因

采用TRNzol法，分別提取逆境響應前后的大蒜樣品的總RNA，純化后作為試驗模板進行轉錄組文庫的構建，將構建的文庫進行Illumina HiSeq測序，轉錄組數據采用兩倍的差異值作為表達差異顯著性，即p-value(|log2Fold Change|＝1，且FDR0.05，進行篩選逆境響應前后的的差異unigene，基于KEGG數據庫篩選得到大蒜逆境響應涉及的差異表達基因及通路；

(2)代謝組測序獲得逆境響應的糖類差異代謝物

將逆境響應前后的大蒜樣品真空冷凍干燥，研磨至粉末狀，置于提取液中溶解、過濾處理后，使用超高效液相色譜和串聯質譜系統進行數據采集分析；基于數據庫MWDB及代謝物信息公共數據庫進行代謝物定性分析；利用三重四級桿質譜的多反應監測模式完成定量分析；在對所檢測到的代謝物進行定性和定量分析后，比較逆境響應前后代謝物定量信息發生的差異倍數變化，結合單變量分析的差異倍數值，差異倍數值≥2和差異倍數值≤0.5來篩選出差異代謝物；

(3)轉錄組和代謝組聯合分析

將步驟(2)獲得的差異代謝物進行KEGG通路數據庫映射，選擇步驟(1)獲得的與果聚糖相關的差異表達基因和步驟(2)代謝組測得的與果聚糖相關的差異代謝物，選出基因和代謝物相關系數，即皮爾森系數大于0.8的進行聯合分析，并用R語言構建互作網絡圖，即獲得大蒜果聚糖逆境響應關鍵酶基因和代謝物。

3.根據權利要求2所述的篩選大蒜果聚糖逆境響應關鍵酶基因和代謝物的方法，其特征在于，所述逆境為干旱、高鹽、極端溫度或創傷。

4.根據權利要求2所述的篩選大蒜果聚糖逆境響應關鍵酶基因和代謝物的方法，其特征在于，逆境響應后的大蒜是指遭受逆境后6～10天的大蒜。

5.根據權利要求2所述的篩選大蒜果聚糖逆境響應關鍵酶基因和代謝物的方法，其特征在于，步驟(1)中總RNA純化后，用Nanodrop檢測RNA的純度。

6.根據權利要求2所述的篩選大蒜果聚糖逆境響應關鍵酶基因和代謝物的方法，其特征在于，步驟(1)轉錄組文庫構建后進行庫檢。

7.根據權利要求2所述的篩選大蒜果聚糖逆境響應關鍵酶基因和代謝物的方法，其特征在于，步驟(1)Illumina HiSeq測序過程中獲得clean reads后，使用Trinit_y軟件對過濾后的clean reads進行拼接以獲取后續分析的參考序列。