摘 要

本研究以洒金桃叶珊瑚叶片的黄、绿部分为研究材料，分别在Illumina HiSeq Xten高通量测序平台对提取的RNA进行转录组测序。首先对测序得到的序列的质量进行了控制，其次利用Trinity软件对高质量的测序数据进行De novo组装，共得到69,424条Unigene。分别利用BLAST软件和HMMER软件将Unigene与多个公共数据库和Pfam数据库比对，获得其注释信息。然后将转录本的表达量用 FPKM值进行评估，最后进行样品组间的差异表达分析，并对差异表达基因进行功能注释和富集分析。

本研究对洒金桃叶珊瑚转录组的分析，丰富了其生物信息数据，为后续研究提供了可供参考的序列信息。同时，为今后进一步从分子水平上揭示洒金桃叶珊瑚花斑叶片形成的机制和完善植物花斑叶片形成机制的研究提供参考数据。

关键词：洒金桃叶珊瑚；转录组；De novo组装；差异表达基因

The Transcriptome Analysis of the Variegated Leaves of Aucuba japonica ‘Variegata’

ABSTRACT

The RNA-seq sequencing was performed using Illumina HiSeq Xten high-throughput sequencing platform for the study of yellow and green leaves of Aucuba japonica ‘Variegata’.Firstly,the quality control on sequences obtained by sequencing was conducted.Secondly, the de novo assembly of high quality sequencing data was made by Trinity software, and 69,424 Unigene were obtained.Then, the Unigene sequence was compared with the public database using HMMER software to compare with the Pfam database, and the annotation information of Unigene was obtained.Then the expression of the transcript was estimated by FPKM.Finally,the analysis of different expression of the sample group was carried out by DESeq. The functional annotation and enrichment analysis of the differentially expressed genes were also performed.

The study of Aucuba japonica ‘Variegata’ transcriptome will enrich its biological information and provide referable transcriptome sequence for subsequent research.At the same time, this study may provide a reference data for further study on the mechanisms of variegation of Aucuba japonica ‘Variegata’ from the molecular level and perfects the mechanism of variegation appearance of other plants.

Key words：Aucuba japonica ‘Variegata ；transcriptome；De novo assembly；Differentially Expressed Gene

目 录

1 前言 1

1.1洒金桃叶珊瑚研究概况 1

1.1.1洒金桃叶珊瑚的形态特征及分布 1

1.1.2洒金桃叶珊瑚的化学成分 1

1.1.3洒金桃叶珊瑚光合生理特性 1

1.1.4洒金桃叶珊瑚分布的地域性 1

1.2洒金桃叶珊瑚生理状态的影响因素 2

1.2.1光照水平 2

1.2.2 CO₂浓度 2

1.2.3低温胁迫 2

1.3植物花斑叶片的研究进展 2

1.3.1拟南芥 2

1.3.2斑叶黄精 3

1.3.3秋海棠 3

1.3.4水稻 3

1.3.5银杏 4

1.4转录组和RNA-seq技术 4

1.5本研究的研究目的及意义 4

2 材料与方法 5

2.1洒金桃叶珊瑚材料 5

2.2RNA提取 5

2.3cDNA文库的构建 5

2.4文库质控和测序 5

3 结果与分析 6

3.1测序数据及其质量控制 6

3.1.1测序数据 6

3.1.2测序碱基质量值 6

3.2转录组测序数据组装 7

3.3Unigene功能注释 8

3.4基因结构分析 9

3.4.1编码区序列预测 9

3.4.2简单重复序列分析 9

3.4.3SNP分析 10

3.5基因表达量分析 12

3.5.1Unigene表达量计算 12

3.5.2样品基因表达量总体分布 12

3.6差异表达分析 13

3.6.1样品间相关性评估 13

3.6.2差异表达基因筛选 14

3.6.3差异表达基因聚类分析 16

3.7差异表达基因功能注释和富集分析 17

3.7.1差异表达基因GO功能富集 18

3.7.2差异表达基因COG分类 18

3.7.3差异表达基因KEGG通路注释 19

3.7.4差异表达基因KEGG通路富集分析 19

4 讨论 21

致谢 22

参考文献 23

1 前言

1.1洒金桃叶珊瑚研究概况

1.1.1洒金桃叶珊瑚的形态特征及分布

洒金桃叶珊瑚（Aucuba japonica ‘Variegata’），山茱萸科桃叶珊瑚属；深绿色革质叶片，对生；圆锥花序；果幼时绿色，熟时红色。洒金桃叶珊瑚的叶片上有大小不等的黄色斑点散生，因此是良好的观叶植物。

洒金桃叶珊瑚极耐荫，属于中性地被植物。叶片黄绿相映，是一种优良的彩叶树种，宜栽植于园林的庇荫处。洒金桃叶珊瑚因其对大气污染有抗性，而被广泛应用于园林观赏和环境美化，具有极高的观赏价值^[1]。