[發(fā)明專(zhuān)利]一種構(gòu)建植物轉(zhuǎn)錄因子對(duì)靶基因遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010690681.4
• 申請(qǐng)日: 2020-07-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111863127B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張德強(qiáng);權(quán)明洋;肖亮;盧文杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G16B20/20
• 分類(lèi)號(hào): G16B20/20;G16B25/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 呂紀(jì)濤

本發(fā)明涉及一種構(gòu)建植物轉(zhuǎn)錄因子對(duì)靶基因遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的方法，屬于分子遺傳學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。獲得植物待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子在群體中每一個(gè)體的SNP基因型數(shù)據(jù)、植物待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子在群體中每一個(gè)體的特定組織的表達(dá)量數(shù)據(jù)和植物待測(cè)候選靶基因在群體中每一個(gè)體的相同組織的表達(dá)量數(shù)據(jù)后；確定與候選靶基因表達(dá)量顯著關(guān)聯(lián)的SNP；確定與待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)量高度相關(guān)的候選靶基因；當(dāng)同時(shí)滿足確定條件時(shí)，表明待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控了候選靶基因表達(dá)，可依此構(gòu)建轉(zhuǎn)錄因子對(duì)靶基因的遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明所述方法可高通量、精準(zhǔn)鑒定植物轉(zhuǎn)錄因子與下游靶基因的調(diào)控關(guān)系，構(gòu)建轉(zhuǎn)錄因子對(duì)靶基因的遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分子遺傳學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種構(gòu)建植物轉(zhuǎn)錄因子對(duì)靶基因遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的方法。

背景技術(shù)

植物大多數(shù)性狀為復(fù)雜性狀，受到了基因組上多層次、多基因遺傳調(diào)控的影響，其遺傳調(diào)控機(jī)制非常復(fù)雜。其中，轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控是基因調(diào)控中最重要的環(huán)節(jié)。特別是，轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)可直觀反映基因的表達(dá)調(diào)控關(guān)系，已成為生物學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。研究表明，轉(zhuǎn)錄因子是轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，可通過(guò)廣泛調(diào)控下游基因的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)對(duì)植物復(fù)雜性狀的調(diào)控作用。目前鑒定轉(zhuǎn)錄因子與下游基因的調(diào)控關(guān)系及其轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法有以下兩種：1)基于生物信息學(xué)預(yù)測(cè)，此方法大多僅考慮轉(zhuǎn)錄因子與下游基因啟動(dòng)子結(jié)合區(qū)域的序列特征，準(zhǔn)確性低，假陽(yáng)性高；2)依托分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，該方法耗時(shí)長(zhǎng)，消費(fèi)高，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的鑒定。因此，現(xiàn)有技術(shù)缺少一種高通量、準(zhǔn)確地鑒定植物轉(zhuǎn)錄因子對(duì)下游靶基因遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的方法，增加了解析調(diào)控植物復(fù)雜性狀遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種構(gòu)建植物轉(zhuǎn)錄因子對(duì)靶基因遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的方法。本發(fā)明所述方法能夠準(zhǔn)確、高通量地鑒定植物轉(zhuǎn)錄因子與下游靶基因之間的轉(zhuǎn)錄調(diào)控關(guān)系，構(gòu)建轉(zhuǎn)錄因子對(duì)下游靶基因的遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

本發(fā)明提供了一種構(gòu)建植物轉(zhuǎn)錄因子對(duì)靶基因遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的方法，包括以下步驟：

1)獲得植物待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子在群體中每一個(gè)體的SNP基因型數(shù)據(jù)；

2)獲得植物待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子在群體中每一個(gè)體的特定組織的表達(dá)量數(shù)據(jù)，得到待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子的群體表達(dá)量；

3)獲得植物待測(cè)候選靶基因在群體中每一個(gè)體的與步驟2)相同組織的表達(dá)量數(shù)據(jù)，得到候選靶基因的群體表達(dá)量；

4)將所述步驟1)中植物待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子在群體中每一個(gè)體的SNP基因型數(shù)據(jù)與步驟3)中候選靶基因的群體表達(dá)量進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，確定與候選靶基因的表達(dá)量顯著關(guān)聯(lián)的SNP；

所述確定的條件包括：待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子內(nèi)任一SNP與候選靶基因的表達(dá)量顯著關(guān)聯(lián)；

5)計(jì)算所述步驟2)中待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子的群體表達(dá)量與所述步驟3)中候選靶基因的群體表達(dá)量之間的皮爾森相關(guān)性系數(shù)r，檢測(cè)待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子與候選靶基因之間的表達(dá)相關(guān)性，確定與待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)量高度相關(guān)的候選靶基因；

所述確定的條件包括：皮爾森相關(guān)性系數(shù)r0.9或r-0.9；

6)同時(shí)滿足所述步驟4)和所述步驟5)的確定條件的候選靶基因?yàn)樵谒鎏囟ńM織中受待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控的候選靶基因，依此構(gòu)建待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子對(duì)靶基因的遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；

所述步驟1)、2)和3)之間沒(méi)有時(shí)間先后順序的限定；所述步驟4)和5)之間沒(méi)有時(shí)間先后順序的限定。

優(yōu)選的是，所述步驟1)植物待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子在群體中每一個(gè)體的SNP基因型數(shù)據(jù)是基于植物全基因組重測(cè)序獲得的。

優(yōu)選的是，所述步驟1)植物待測(cè)轉(zhuǎn)錄因子在群體中每一個(gè)體的SNP基因型數(shù)據(jù)的獲得方法包括：

對(duì)所選群體的所有個(gè)體進(jìn)行全基因組重測(cè)序，獲得每一個(gè)體基因組序列；

將所獲得的每一個(gè)體基因組序列與參考基因組進(jìn)行比對(duì)，獲得全基因組SNP基因型數(shù)據(jù)及其在基因組中的位置；