腾冲红花油茶蜜腺2个发育时期转录组差异性分析
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关键词:
- 腾冲红花油茶 /
- 蜜腺 /
- 转录组 /
- Illumina测序
Transcriptome Analysis of Camellia reticulata Nectary in Two Development Stages
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Keywords:
- Camellia reticulata /
- nectary /
- transcriptome /
- Illumina Hiseq sequencing
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藜麦(Chenopodimu quinoa Willd，2n=4x=36)为苋科(Amaranthaceae)藜亚科(Chenopodiaceae)藜属(Chenopodium)一年生双子叶植物，原产于南美洲安第斯山区，耐盐碱能力强，性喜强光，生态适应型丰富[1]。藜麦适应性强，籽粒营养丰富，被联合国粮农组织(FAO)列为21世纪世界粮食安全和人类营养最有前途的作物之一。藜麦富含蛋白质、淀粉、脂肪、矿物质和维生素等营养成分，其籽粒蛋白质含量为7%~23%[2]，富含人体必需的8种氨基酸，是人类优秀的蛋白质来源[3-4]。藜麦籽粒脂肪含量约6%，其中油酸占比约25%，亚油酸占比约高达50%，是一种健康油脂[3,5]。藜麦淀粉含量约60%，主要以D-木糖和麦芽糖组成，葡萄糖和果糖含量很低，是糖尿病患者的理想食品[5-6]。同时，藜麦还是膳食纤维、多酚类和黄酮类物质的良好来源，具有促进人体健康的作用[7]。藜麦用途广泛，除籽粒作粮食外，嫩叶可作叶菜食用，整株可作牲口饲料或高蛋白青贮原料[8]。
随着藜麦的营养价值逐渐被世界所了解，除原产地南美洲外，藜麦在全球许多地区被广泛种植，被认为是一种有发展前景的替代作物[9]。中国藜麦研究起步较晚，但发展迅速。1987年由西藏农牧学院首次成功引种藜麦；2012年山西省率先开展藜麦规模化种植[10-11]；近年来，国内引种和育种研究发展十分迅速，育成了陇藜、青藜、中藜、贡扎、蒙藜和冀藜等系列品种。2019年中国藜麦栽培面积约1.7×104 hm2，总产量3~4万t，已跃居成为全球藜麦第三大产区；其中，青海、内蒙古、甘肃、云南、山西、河北和吉林等省区栽培面积较大，陕西、山东、江苏、浙江、贵州、四川和重庆等省市开展了小规模试种或示范。
目前，藜麦在四川省的试种和小规模试生产主要分布于成都市、凉山州、攀枝花市、甘孜州和阿坝州[12]。阿坝州处于青藏高原东缘，境内气候冷凉，日照充足，适宜发展藜麦种植，但缺乏引种相关报道。本研究以国内主产区引进的藜麦种子为材料，初步评价藜麦在阿坝州马尔康市的农艺性状、病虫害发生和营养品质情况，并对主要农艺性状和营养品质指标进行相关性分析，为该地区藜麦品种选择、栽培管理措施和产业发展提供理论依据，同时为藜麦新品种的选育和栽培研究提供参考。
1. 材料与方法
1.1 研究材料
9份藜麦材料均引自国内藜麦主产区；其中，材料NX-1引自内蒙古，材料CX-2引自四川，材料SHX-3~SHX-9引自山西。上述材料选典型单株自交纯合后用于本研究，均由四川省农业科学院生物技术核技术研究所提供与保存。
1.2 田间试验
试种时间为2018年5—10月，试种地点为四川省阿坝州马尔康市俄尔雅村(N31°54′、E102°13′)，海拔约2600 m，属高原大陆季风气候，生长期间总降雨量581 mm，10 ℃以上积温1 976 ℃。试验地土壤为沙壤土，耕作层20 cm，pH 8.1，有机质含量为69.7 g/kg，碱解氮含量为254 mg/kg，有效磷含量为67.8 mg/kg，速效钾含量为280 mg/kg。
按随机区组法设计试验，3次重复。5月24日播种，人工翻耕，耕深约15 cm，翻耕前施用7.5 t/hm2干牛粪作基肥，不再追肥。雨后覆膜穴播，小区面积16 m2，长8 m，宽2 m，株距40 cm，行距60 cm。每穴播10~20粒种子，播种深度约5 cm。苗高约10 cm时匀苗并除草，每穴留2苗，苗高达到约30 cm时再次除草，整个生育期间不浇水，不防治病虫害。9月下旬至10月下旬分批收获。
1.3 农艺性状和病虫害初步观察
乳熟后期，以“X”形在小区中部取5株未倒伏的植株挂牌，分别调查挂牌单株的株高、主穗长、穗色、粒色、千粒质量和单株产量，全小区收获测产并折算成公顷产量。其中，主穗长为主穗结实分枝的基部到穗顶端的长度。现穗期、开花期和乳熟期在全小区各观察1次病虫害发生情况。
1.4 品质分析
各小区每个挂牌单株取2 g籽粒并混合，用磨粉机(HZT-FA 220S，福州华志科学仪器有限公司)研磨40 s，再过100目筛备用。
蛋白质含量测定：按照GB/T 5511—2008中的凯氏法进行操作，蛋白转换系数6.25，使用丹麦FOSS 8400型全自动凯氏定氮仪(丹麦福斯特卡托公司)完成测定。
抗性淀粉和总淀粉含量测定：采用Megazyme抗性淀粉试剂盒(爱尔兰Megazyme公司)进行测试(AOAC法2002.02和AACC法32-40)，按试剂盒说明书进行测定，采用Megazyme公司提供的K-RSTAR_CALC.xls程序计算抗性淀粉和总淀粉含量。
脂肪含量测定：按照GB/T 5512—2008中的索氏抽提法进行测定。
含水量测定：按照GB/T 21305—2007中的常规法进行测定。
1.5 数据处理
营养品质指标的测定结果均以样品干基百分比含量表示。使用Microsoft Office Excel 365和DPS 7.05软件对农艺性状和品质性状进行方差分析，并对两者的相关性进行分析。
2. 结果与分析
2.1 农艺性状表现
9种参试材料出苗良好，除SHX-4外，均表现为正常生长并结实(图1)。
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图 1 藜麦材料NX-1在马尔康田间表现注：a)种子发芽；b)幼苗期；c)现穗期；d)灌浆初期；e)穗部细节；f)完熟期。Figure 1. Performance of quinoa NX-1 in the field of BarkamNote: a) seed germination; b) young seedling stage; c) earlier flower and fruit period; d) early filling period; e) the detail of ear; f) full ripe period.由表1可知：SHX-4全生育期达159 d，其余材料均约为125 d，由于全生育期过长，SHX-4在打霜之前不能正常成熟，导致其千粒质量和单株产量均最低。各藜麦品种的株高介于133.8~171.7 cm，且差异不显著(P>0.05)，其中最高的为SHX-7，最矮的为CX-2。穗长介于44.2~62.8 cm，且差异不显著(P>0.05)，最长的为SHX-4，最短的为SHX-3。千粒质量介于2.02~3.57 g，SHX-4最低，且与其他品种达极显著差异(P<0.01)；NX-1与SHX-3和SHX-9均有显著差异(P<0.05)，其余材料之间差异不显著(P>0.05)。单株产量介于24.2~129.2 g，其中NX-1和CX-2均极显著高于其他品种(P<0.01)，而SHX-4最低。产量介于662.8~2958.5 kg/hm2，其中最高的是NX-1，其次为CX-2，二者之间以及二者与其余材料之间的差异均达极显著水平(P<0.01)，产量最低的是SHX-7。参试藜麦品种颜色表现丰富，9个品种有6种穗色、4种粒色。变异系数较大的性状有单株产量和产量，居中的性状有穗长和千粒质量，较小的性状有全生育期和株高。
表 1 藜麦在马尔康的主要农艺性状Table 1. Main agronomic traits of quinoa in Barkam材料
accessions全生育期/d
growth duration株高/cm
plant height穗长/cm
inflorescence length千粒质量/g
1 000-grain
weight单株产量/g
grain yield
per plant产量/(kg·hm2)
yield穗色
inflorescence
colour粒色
grain
colourNX-1 123 142.7±26.8 aA 44.5±6.1 aA 2.91±0.08 bA 129.2±6.2 aA 2958.5±319.5 aA 橙
orange白
whiteCX-2 125 133.8±29.6 aA 47.8±12.6 aA 3.20±0.16 abA 104.6±0.6 aA 2002.6±248.8 bB 粉红
pink白
whiteSHX-3 125 134.7±21.4 aA 44.2±19.9 aA 3.56±0.30 aA 56.9±11.1 bB 662.9±123.7 dC 绿
green白
whiteSHX-4 159 156.9±14.5 aA 62.8±15.1 aA 2.02±0.30 cB 24.2±4.4 cB 824.7±43.0 cdC 绿
green白
whiteSHX-5 127 137.4±20.1 aA 48.2±4.8 aA 3.10±0.27 abA 46.4±15.8 bcB 889.1±78.7 cdC 紫红
purple-red白
whiteSHX-6 122 158.3±5.8 aA 53.4±15.0 aA 3.21±0.24 abA 50.7±11.4 bB 971.0±144.7 cC 橙褐
orange-brown棕
brownSHX-7 122 171.7±10.9 aA 55.3±12.5 aA 3.30±0.13 abA 56.9±9.5 bB 662.8±82.9 dC 绿
green白
whiteSHX-8 127 158.1±20.1 aA 54.4±17.8 aA 3.08±0.22 abA 55.7±6.8 bB 857.7±65.2 cC 紫
purple红
redSHX-9 127 164.5±25.9 aA 61.7±21.7 aA 3.57±0.21 aA 37.9±12.8 bcB 726.7±92.4 cdC 绿
green黑
black平均值
average128.5±11.6 149.6±12.2 52.5±6.8 3.11±0.46 62.5±33.2 1172.9±785.6 变异系数
coefficient of variation0.0902 0.0819 0.1304 0.1478 0.5307 0.6698 注：小写字母和大写字母表示不同品种间的差异显著 (P<0.05) 和极显著 (P<0.01)；下同。
Note: Lowercase and capital letters represented significant different at 0.05 and 0.01 level among different accessions; the same as below.由此可见，不同藜麦品种的丰产性差异较大，选择适宜品种有利于提高单产。穗长和千粒质量有一定变异，可作为筛选指标以提高藜麦籽粒的产量和商品性。
2.2 病虫害初步观察
马尔康市地处高原，气候冷凉，病虫源数量少，藜麦病虫害发生程度轻微。整个生长周期观察到的藜麦虫害有潜叶蝇和斜纹夜蛾；病害有叶斑病(图2)。在藜麦现穗、开花和乳熟期均能观察到潜叶蝇，且以乳熟期最多，其幼虫先在藜麦叶片的上、下表皮之间取食叶肉形成蛀道，随后蛀道连接成片，呈白色透明大水泡状，剖开表皮可见白色幼虫及黑色虫粪。在乳熟期能观察到斜纹夜蛾的老龄幼虫，隐藏于穗部，蛀食藜麦果实。叶斑病发生于灌浆初期，藜麦下部叶片发病多于上部叶片，叶片多从叶尖和叶缘感病，产生淡黄色圆斑，接着病斑变为灰褐色，隆起，进而发生穿孔。
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图 2 马尔康藜麦的病虫害注：a)潜叶蝇形成的蛀道；b)潜叶蝇幼虫及虫粪；c)和d)穗部和叶部的斜纹夜蛾幼虫；e)藜麦叶斑病病斑。Figure 2. Diseases and pests of quinoa planted in BarkamNote: a) the gallery of leaf miner; b) the larvae and dung of leaf miner; c) and d) the larva of Spodoptera litura in ear and leaf; e) leaf spot of quinoa.2.3 营养品质表现
由表2可知：9种藜麦试材的蛋白质、脂肪和抗性淀粉含量存在显著差异(P<0.05)，而总淀粉含量无显著差异(P>0.05)。蛋白质含量介于13.6%~17.7%；其中，SHX-4最高，且与SHX-3、SHX-6、SHX-7和SHX-9差异达极显著水平(P<0.01)，与CX-2和SHX-8差异达显著水平(P<0.05)，而SHX-7最低。脂肪含量介于5.2%~7.0%，CX-2和SHX-6含量较高，二者和含量最低的SHX-4差异达显著水平(P<0.05)，其余品种间差异不显著(P>0.05)。各品种的抗性淀粉含量介于0.11%~0.18%；其中，SHX-9最高，并与含量最低的SHX-3和SHX-4差异达显著水平(P<0.05)，其余品种的含量差异不显著(P>0.05)。各品种的总淀粉含量介于52.6%~57.8%，品种间差异不显著(P>0.05)。从变异系数看，变异最小的是总淀粉含量，居中的是蛋白质和脂肪含量，最大的是抗性淀粉含量，但由于藜麦中抗性淀粉含量很低，故对品种选择的指导意义不大。
表 2 藜麦在马尔康的营养品质Table 2. Nutritional quality of quinoa planted in Barkam% 材料
accessions含水量
moisture蛋白质含量
protein content脂肪含量
fat content抗性淀粉含量
resistant starch content总淀粉含量
total starch contentNX-1 12.5±0.6 aA 17.1±0.1 abAB 6.7±0.4 abA 0.15±0.03 abA 57.8±4.7 aA CX-2 12.8±0.4 aA 15.6±1.8 bcdABCD 6.9±0.7 aA 0.13±0.04 abA 53.4±6.2 aA SHX-3 12.5±0.2 aA 14.4±0.6 deCD 6.4±0.3 abA 0.12±0.03 bA 55.9±12.0 aA SHX-4 12.0±0.6 aA 17.7±1.4 aA 5.2±0.9 bA 0.11±0.02 bA 52.6±6.8 aA SHX-5 13.0±1.4 aA 16.2±1.0 abcABC 6.7±1.1 abA 0.16±0.03 abA 57.8±9.0 aA SHX-6 12.6±1.2 aA 14.9±0.7 cdeBCD 7.0±0.6 aA 0.14±0.04 abA 57.7±4.6 aA SHX-7 12.4±1.0 aA 13.6±0.3 eD 6.2±0.5 abA 0.17±0.06 abA 55.3±5.4 aA SHX-8 13.0±1.5 aA 15.8±0.2 bcdABCD 6.2±1.0 abA 0.17±0.05 abA 56.9±3.3 aA SHX-9 12.2±0.3 aA 15.0±1.0 cdeBCD 6.1±0.7 abA 0.18±0.04 aA 57.8±8.0 aA 平均值 average 12.7±0.5 15.6±1.3 6.4±0.5 0.15±0.02 55.9±1.9 变异系数 coefficient of variation 0.0431 0.0831 0.0856 0.1650 0.0341 2.4 相关性分析
除未正常成熟的试材SHX-4，用其余参试材料进行相关分析。结果(表3)表明：株高和穗长呈极显著正相关，说明穗长与茎秆有同伸关系；蛋白质含量与千粒质量呈显著负相关，说明大而饱满的籽粒并未积累更多的蛋白质；抗性淀粉含量与株高和穗长均呈显著正相关，说明植株越高，其籽粒抗性淀粉含量越高；总淀粉含量与脂肪含量呈极显著正相关、与穗长呈显著负相关，说明籽粒总淀粉含量越高，籽粒脂肪含量相应较高而穗长越短。其余性状间的相关性不显著。
表 3 藜麦在马尔康的主要农艺和品质性状的相关性分析Table 3. Correlation analysis of main agronomic and quality traits of quinoa planted in Barkam性状
traitsD PH IL TKW GYPP PC FC RSC TSC D −0.1100 0.1700 0.1800 −0.3400 0.3000 −0.3800 0.2900 −0.4900 PH 0.9000** 0.1900 −0.4900 −0.3700 −0.5000 0.7400* −0.6200 IL 0.3800 −0.6100 −0.4000 −0.5500 0.7700* −0.7300* TKW −0.5900 −0.7100* −0.5200 −0.0500 −0.5200 GYPP 0.5600 0.4600 −0.3800 0.4700 PC 0.4200 0.0000 0.3500 FC −0.6200 0.8900** RSC −0.6100 TSC 注：D. 全生育期；PH. 株高；IL. 穗长；TKW. 千粒质量；GYPP. 单株产量；PC. 蛋白质含量；FC. 脂肪含量；RSC. 抗性淀粉含量；TSC. 总淀粉含量。“*”和“**”分别表示相关性显著和极显著。
Note: D. growth duration; PH. plant height; IL. inflorescence length; TKW. 1 000-grain weight; GYPP. grain yield per plant; PC. protein content; FC. fat content; RSC. resist starch content; TSC. total starch content. “*” and “**” mean significant and extremely significant level, respectively.3. 讨论
3.1 马尔康藜麦的农艺和品质性状评价
藜麦引入中国后，各地开展了大量的引种和评价工作。由于品种和环境不同，国内外报道的藜麦全生育期为109~163 d，株高为0.5~2.5 m，穗长15~86 cm，千粒质量1.20~6.00 g[13-18]。本研究发现：不同藜麦材料在马尔康的全生育期、株高、穗长、千粒质量、产量和颜色等性状有广泛的变异，但均在前人的报道范围内，表明藜麦能够在马尔康正常生长发育，但晚熟品种需要尽早播种。藜麦在马尔康的平均株高为149 cm，低于青海格尔木(>190 cm)[15]、甘肃河西(>200 cm)[16]，高于江苏沿海(约110 cm)[17]，与河北张家口地区接近(约140 cm)[18]，这可能是不同地区的气候差异所导致。
产量方面，原产地南美洲的藜麦原始品种单产普遍较低(0.5~1 t/hm2)，而改良品种则普遍为3 t/hm2，高产试验能达到6.5 t/hm2[19-21]，而中国试种或试验报道的单产约2~4 t/hm2[16-18]。本研究中不同藜麦材料的单产差异显著，表现最好的NX-1的产量约3 t/hm2，达到国内平均水平。此外，SHX-4由于生育期过长未正常成熟，但其穗长最长、几乎无倒伏/倒折，具有较高的产量潜力，值得进一步研究。
品质方面，本研究与国内其他结果相近。参试藜麦材料的籽粒蛋白质、脂肪、抗性淀粉和淀粉的平均含量分别为15.6%、6.4%、0.15%和55.9%。胡一波等[22]研究表明：张家口和大同的25份藜麦资源的蛋白质平均含量为16.04%，高于本研究，但脂肪和淀粉含量低于本研究。贡布扎西等[23]报道西藏试种藜麦的蛋白质含量平均12.32%，低于本研究，但其脂肪和淀粉含量高于本研究。周海涛等[18]报道的4份试种藜麦的蛋白质和淀粉平均含量分别为14.79%和50.65%，低于本研究，而脂肪含量高于本研究。赵亚东[24]研究青海藜麦蛋白质含量平均为13.84%，淀粉为51.8%，均低于本研究，但脂肪含量高于本研究。石振兴等[25]研究发现：中国藜麦的蛋白质含量显著高于美国和玻利维亚，与秘鲁无显著差异；但其淀粉含量显著低于美国和玻利维亚，与秘鲁无显著差异；4个国家的藜麦脂肪含量均无显著差异。藜麦是以营养全面为特点的作物，在生产上要兼顾品质和产量的统一，不同藜麦材料的农艺和品质性状相关性分析可以为藜麦品种选择提供一定的依据。本研究表明：藜麦籽粒蛋白质含量与千粒质量显著负相关。前人对770份国审玉米品种的研究发现粗蛋白和千粒质量极显著负相关[26]，而对270份谷子的研究则发现蛋白质含量和千粒质量显著正相关[27]。说明作物中蛋白质含量与千粒质量的互作机制有待进一步研究。大多数粮食籽粒中都含有抗性淀粉，其具有类似可溶性纤维的潜在健康益处和功能特性，本研究结果表明：藜麦抗性淀粉含量极低，藜麦的膳食纤维可能主要由其他成分组成。
3.2 病虫害评价
现有研究表明：藜麦在引种地遭遇的害虫种类和原产地南美基本不同，主要是当地害虫扩大寄主范围从而为害藜麦[28-29]。在北京市藜麦为害较重的有甜菜筒喙象，其幼虫蛀食藜麦茎秆造成倒伏减产[30]；山西省发现有甜菜龟叶甲(Cassida nebulosa Linnaeus)和根蛆(Tetanops sintenisi)为害[31-32]；青海省的系统调查表明：藜麦田中鞘翅目害虫最多，其次为鳞翅目和半翅目，发生程度较重的虫害主要包括黄曲条跳甲、菠菜潜叶蝇和豌豆蚜[33]。本研究在马尔康观察到的潜叶蝇和斜纹夜蛾在其他藜麦产区均有发生，其中潜叶蝇在青海发生较严重，虽然目前在马尔康及周边地区尚为害轻微，但仍需持续加强监测和预报。
藜麦的主要病害有霜霉病、叶斑病和根腐病[34]。藜麦霜霉病是一种世界性病害，美洲发病较多，严重时发病率可达95%，减产约40%；它以合子形式附着在藜麦果皮上传播，因此新地区引种藜麦需注意防止病原体随种子带入[35]。叶斑病的发生较为普遍，严重时可导致藜麦减产约25%，其病原菌为尾孢属(Cercospora Fresen)藜尾孢(C. cf. chenopodii)[36]。
马尔康市病虫害发生轻微的原因可能是当地空气湿度小、冬季寒冷，1年1熟的耕作制度不利于害虫和病原菌繁衍，还可能与当地未大规模连作种植藜麦有关，若大规模长期种植须严密观测，防止病虫害流行对藜麦生产造成影响。流行一旦发生，建议采取生物防治手段，如藜麦潜叶蝇和斜纹夜蛾可采用糖醋液、发酵液及黑光灯等诱杀成虫；也可采用苏云金芽孢杆菌、球孢白僵菌、阿维菌素和苦参碱等生物药剂进行防治；藜麦叶斑病则可采用百菌清、春雷·王铜和多菌灵等药剂进行喷雾防治。张金良等[37]提出防治藜麦叶斑病较好的策略是43%氟菌·肟菌酯悬浮剂和43%戊唑醇悬浮剂交替使用。
本研究表明：在阿坝州马尔康市5月下旬播种的情况下，大多数参试藜麦材料均能正常生长与结实，其农艺和品质性状均在国内外报道范围内，表明藜麦在阿坝州马尔康市试种成功，对该地区发展特色农业有积极意义。阿坝州海拔差异较大，夏季普遍温凉湿润，气候从亚热带到温带、寒温带和寒带，呈明显的垂直性差异，除马尔康外，类似气候的地区也可推广种植。9种藜麦材料中，NX-1和CX-2综合表现最好，可作为上述地区的推广材料。由于藜麦种质多样性丰富，可加大藜麦资源引进力度，开展材料创新和品种改良工作，充分挖掘其生产潜力。
推广种植时，应注意以下问题。(1) 藜麦品种间产量差异较大，选择丰产性好的品种可取得较好的效益。注意根据各地无霜期长短选择全生育期适宜的品种和播期。(2) 藜麦生长期间杂草生长旺盛，目前暂无有效化学防控措施，可覆盖地膜控制杂草生长，银膜效果好于黑膜。(3) 藜麦幼苗长势较弱，移栽对长势影响较大，建议保证播种量避免后期移栽补苗。(4) 藜麦较易穗发芽，若遇连续阴雨，部分籽粒外露变硬时即可收获，而不必等到整株叶片变黄脱落才收割。(5) 避免连续轮作，对于藜麦病虫害的防治，应本着“预防为主、综合防治”的植物保护工作方针，分析本地区病虫害的种类、发生规律及为害特点，进行准确的预测预报，及早采取措施；注意轮作、间作和生物防治，促进有机藜麦生产。目前，藜麦栽培还存在出苗率不稳定、杂草防治难度大、易穗发芽和易倒伏等问题，下一步亟须开展相关技术研究。
4. 结论
藜麦可在四川省阿坝州马尔康及生态条件类似的地区种植，种植时要注意选择适宜品种、适时早播和观测病虫害。此外，进一步筛选适宜品种并研发配套轻简栽培技术是下一步研究的重点。
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图 1 Unigene注释到各大数据库中分布图
注：A代表5个数据库中均获得功能注释的Unigene数量，B代表至少在1个数据库中获得基因功能注释的Unigene数量。
Figure 1. The distribution histogram of Unigene annotation in the major databases
Note: The column A is the number of Unigene which annotated in 5 databases, the column B is the number of Unigene which annotated at least in 1 database.
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图 2 开花后第5天蜜腺(FN)/花蕾期蜜腺(BN)基因表达差异性分析火山图
注：红色点为极显著上调基因(P<0.01)；蓝色点为极显著下调基因(P<0.01)。
Figure 2. The volcanic map of differential expression gene analysis between nectary on the 5th day after anthesis (FN) and nectary on the bud phase (BN)
Note: The red spot is significantly up-regulated genes (P<0.01); the blue spot is significantly down-regulated genes (P<0.01).
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图 3 差异表达基因GO富集分类
注：1. 电子载体活力；2. 连接功能；3. 载体活性；4. 催化活性；5. 营养库活性；6. 酶调节活力；7. 分子传导活力；8. 结构分子活力；9. 受体活性；10. 核苷酸连接转录因子活性；11. 抗氧化活力；12. 金属伴侣活性；13. 病毒部分；14. 共质体；15. 细胞基质；16. 细胞器；17. 细胞成分；18. 膜包围的内腔；19. 病毒；20. 细胞膜成分；21. 细胞外区域；22. 细胞接合；23. 类核；24. 细胞膜；25. 大分子聚合物；26. 细胞；27. 细胞器成分；28. 繁殖；29. 多有机体过程；30. 发育过程；31. 生物正调控过程；32. 多细胞生物体过程；33. 细胞过程；34. 单有机体过程；35. 生长；36. 信号；37. 生物负调控过程；38. 新陈代谢过程；39. 生物调节；40. 生殖过程；41. 免疫反应过程；42. 生物调节过程；43. 局部构建过程；44. 组织或生物源的细胞组分；45. 节奏进程；46. 细胞杀伤；47. 刺激反应；48. 生物黏附；49. 移动；50. 定位。
Figure 3. The GO annotation classification of DEGs
Note: 1. electron carrier activity; 2. binding; 3. transporter activity; 4. catalytic activity; 5. nutrient reservoir activity; 6. enzyme regulator activity; 7. molecular transducer activity; 8. structural molecule activity; 9. receptor activity; 10. nucleic acid binding transcription factor activity; 11. antioxidant activity; 12. metallochaperone activity; 13. virion part; 14. symplast; 15. extracellular matrix; 16. organelle; 17. cell part; 18. membrane-enclosed lumen; 19. virion; 20. membrane part; 21. extracellular region; 22. cell junction; 23. nucleoid; 24. membrane; 25. macromolecular complex; 26. cell; 27. organelle part; 28. reproduction; 29. multi-organism process; 30. developmental process; 31. positive regulation of biological process; 32. multicellular organismal process; 33. cellular process; 34. single-organism process; 35. growth; 36. signaling; 37. negative regulation of biological process; 38. metabolic process; 39. biological regulation; 40. reproductive process; 41. immune system process; 42. regulation of biological process; 43. establishment of localization; 44. cellular component organization or biogenesis; 45. rhythmic process; 46. cell killing; 47. response to stimulus; 48. biological adhesion; 49. locomotion; 50. localization.
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图 4 蜜腺差异基因的KEGG通路注释富集分析
注：EIP. 环境信息过程；GIP. 遗传信息过程；CP. 细胞过程；OS. 生物系统；M. 生物代谢过程；1. 吞噬体；2.双组分系统；3. 内质网上的蛋白修饰过程；4. 核糖体；5. 氨酰tRNA生物合成；6. RNA转运；7. 天冬氨酸、丙氨酸和谷氨酸盐的代谢过程；8. 赖氨酸生物合成；9. 精氨酸生物合成；10. 亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸合成过程；11. 赖氨酸降解代谢过程；12. 丝氨酸、甘氨酸和苏氨酸生物代谢过程；13. 色氨酸代谢；14. 亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸生物降解过程；15. 蛋氨酸和半胱氨酸生物代谢过程；16. 脯氨酸和精氨酸生物代谢过程；17. 酪氨酸生物代谢过程；18. 异喹啉生物碱代谢合成过程；19. 黄酮类代谢合成过程；20. 柠檬酸循环；21. 丙酮酸盐代谢；22. 糖酵解和糖异生代谢途径；23. 丁酸甲酯生物代谢过程；24. 丙酸代谢；25. 二羧酸盐和乙醛酸盐生物代谢过程；26. 戊糖磷酸盐途径；27. 葡萄糖醛酸和戊糖相互转化过程；28. 核苷酸糖和氨基糖生物代谢过程；29. 甘露糖和果糖生物代谢过程；30. 氧化和磷酸化过程；31. 原核生物体内碳固定过程；32. 甲烷代谢；33. 生物体内光合作用中碳固定过程；34. 氮生物代谢过程；35. 氨基酸代谢合成过程；36. 碳生物代谢过程；37. 2氧代羧酸生物代谢过程；38. 芳香族复合物降解；39. 其他氧多糖的生物合成；40. 酮体有关的生物合成与降解代谢过程；41. 软木脂、角质和蜡的代谢合成过程；42. 通过叶酸的碳库；43. 维生素A代谢；44. 谷胱甘肽代谢；45. 牛磺酸和亚牛磺酸代谢；46. 含硒化合物代谢；47. 双萜类生物合成；48. 安沙霉素类生物合成；49. 嘌呤代谢；50. 氨基苯甲酸酯降解；51. 心肌收缩；52. 甲状腺激素生物合成；53. 雌性激素信号通路；54. 集尿管酸分泌；55. 血小板激活作用；56. γ-氨基丁酸突触；57. 突触泡循环；58. 炎症的中间调控通路。
Figure 4. The enrichment analysis of differentially expressed genes annotation in KEGG database
Note: EIP. environmental information processing; GIP. genetic information processing; CP. cellular processes; OS. organismal systems; M. metabolism; 1. phagosome; 2. two-component system; 3. protein processing in endoplasmic reticulum; 4. ribosome; 5. aminoacyl-tRNA biosynthesis; 6. RNA transport; 7. alanine, aspartate and glutamate metabolism; 8. lysine biosynthesis; 9. arginine biosynthesis; 10. valine, leucine and isoleucine biosynthesis; 11. lysine degradation; 12. glycine, serine and threonine metabolism; 13. tryptophan metabolism; 14. valine, leucine and isoleucine degradation; 15. cysteine and methionine metabolism; 16. arginine and proline metabolism; 17. tyrosine metabolism; 18. isoquinoline alkaloid biosynthesis; 19. flavonoid biosynthesis; 20. citrate cycle (TCA cycle); 21. pyruvate metabolism; 22. glycolysis/gluconeogenesis; 23. butanoate metabolism; 24. propanoate metabolism; 25. glyoxylate and dicarboxylate metabolism; 26. pentose phosphate pathway; 27. pentose and glucoronate interconversions; 28. amino sugar and nucleotide sugar metabolism; 29. fructose and mannose metabolism; 30. oxidative phosphorylation; 31. carbon fixation pathways in prokaryotes; 32. methane metabolism; 33. carbon fixation in photosynthetic organisms; 34. nitrogen metabolism; 35. biosynthesis of amino acids; 36. carbon metabolism; 37. 2-oxocarboxylic acid metabolism; 38. degradation of aromatic compounds; 39. other types of O-glycan biosynthesis; 40. synthesis and degradation of ketone bodies; 41. cutin, suberine and wax biosynthesis; 42. one carbon pool by folate; 43. retinol metabolism; 44. glutathione metabolism; 45. taurine and hypotaurine metabolism; 46. selenocompound metabolism; 47. diterpenoid biosynthesis; 48. biosynthesis of ansamycins; 49. purine metabolism; 50. aminobenzoate degradation; 51. cardiac muscle contraction; 52. thyroid hormone synthesis; 53. estrogen signaling pathway; 54. collecting duct acid secretion; 55. platelet activation; 56. GABAergic synapse; 57. synaptic vesicle cycle; 58. TRP inflammatory mediator regulation of TRP channels.
表 1 测序数据质量评估
Table 1 The quality evaluation of sequencing data
样品名
sample原始序列数据
raw reads过滤后测序数据
clean readsclean reads与raw reads的比率/%
rate of clean reads/raw reads过滤后序列长度
clean basesQ20/% Q30/% GC百分比/%
GC contentBN 71 812 528 69 305 146 96.51 5.98 G 98.06 94.62 45.23 FN 62 841 024 60 638 848 96.50 5.24 G 98.04 94.57 45.83 
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表 2 Unigene和Transcripts信息统计表
Table 2 The length statistics of Unigene and Transcripts
项目item Unigene 转录本Transcripts 总数total number 58 488 86 162 总长度/nt total length 53 858 479 89 469 580 平均长度/nt mean length 920.85 1 038.39 拼接序列长度分布情况(数量及百分比/%)
distribution of assembling sequence length (number and ratio)1~400 bp 18 550 (31.72) 21 907 (25.43) 400~1 000 bp 21 823 (37.31) 32 089 (37.24) 1 000~2 000 bp 12 341 (21.10) 21 459 (24.91) >2 000 bp 5 774 (9.87) 10 707 (12.42) N50/bp 1 356 1 516
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