亚麻芥Camelina sativa (Linn.) Crantz属于十字花科,亚麻芥属,一年生草本植物,是一种低投入且栽培简单的环保型油料作物。亚麻芥种子中约含有油脂43%,其中90%以上是对人体有益的多种不饱和脂肪酸。然而,目前对该物种种子发育时期不饱和脂肪酸的生物合成分子机制了解甚少。为了更好地了解这些分子机制,我们使用罗氏-454焦磷酸测序技术对花后10天和花后20天的两个时期亚麻芥样本的转录组测序,同时运用生物信息学手段和方法分析了亚麻芥种子发育过程基因的差异表达及功能注释。本研究主要结果如下；1.根据亚麻芥种子发育过程中脂肪酸含量的变化,确定采样的两个阶段,即种子发育的初始阶段(S1,10DAF)和成熟期(S2,20DAF)。分别做为对照组S1和处理组S2进行后续的测序实验和验证试验。2.通过454转录组测序,两样本一共获得87429个基因。其中,对照组中特异表达基因有10623个,处理组中特异表达基因有7470个,两组共有基因34668个。通过基因差异分析,上调基因为12379个基因,下调基因为17602个基因。3.通过基因功能注释分析结果显示,注释到GO (gene ontology)的基因共有17443个,注释到KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)的基因共有15872个,其中这些基因主要为编码与脂肪酸合成相关的各种酶类、结合功能、转录调控、代谢等功能注释的基因。4.在参与脂肪酸和油脂合成的基因功能显著性富集分析中,发现共有出191条相关基因参与的pathway代谢途径,其中13条pathway与油脂合成相关。5.通过荧光定量PCR成功验证了12个基因的相对表达量与454测序结果一致,可证明测序相对准确可靠,为亚麻芥转录组研究提供了数据支持。
