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茶树茎叶并联变异差异表达基因的WGCNA分析
1
作者 翟秀明 李解 +4 位作者 肖富良 唐敏 曾乐武 侯渝嘉 汤燚 《茶叶科学》 北大核心 2025年第3期402-414,共13页
茶树茎叶并联突变是一种新型变异,是开发芽头茶、特异性茶产品以及食用观赏两用茶的优质材料。因此,研究茶树产生并联变异的原因,挖掘其关键控制基因,可为当前茶树育种多元化的需求提供新的靶点。以发生并联变异的茶树茎叶为研究材料,... 茶树茎叶并联突变是一种新型变异,是开发芽头茶、特异性茶产品以及食用观赏两用茶的优质材料。因此,研究茶树产生并联变异的原因,挖掘其关键控制基因,可为当前茶树育种多元化的需求提供新的靶点。以发生并联变异的茶树茎叶为研究材料,以正常茎叶为对照,采用石蜡切片的方法进行组织结构观察,并利用转录组测序技术、加权基因共表达网络分析(Weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)技术,挖掘茶树发生茎叶并联现象的关键控制基因。组织结构观察结果表明,并联变异除了可以增加茶叶芽头数量,提高产量以外,还可有效增加茶树茎叶导管面积和导管数量,提升茶树光合能力及抗逆性。转录组测序研究发现,差异基因主要富集在ABC转运蛋白和植物与病原体相互作用两个通路上,分析挖掘关键基因9个。WGCNA共鉴定到26个共表达模块,挖掘性状相关特异性模块2个,筛选核心基因8个。这17个关键控制基因通过3种形式进行调控:ABCB(ATP binding cassette subfamily B)和ABCC(ATP binding cassette subfamily C)家族、RAC3(RAC family small GTPase3)、FKBP(FK506-binding proteins)主要通过参与生长素、细胞分裂素等途径调控茶树新梢细胞分裂、分化;ABCG34(ATP binding cassette subfamily G34)、CDPK2(Calcium-dependent protein kina2)、KCS2(β-ketoacyl-CoA synthase2)、LAC11(Laccase11)、EP1(Epidermis-specific secreted glycoprotein1)、LTP(Lipid transfer protei)等基因介导参与了茶树细胞壁中的纤维素、木质素、果胶等的生物合成,通过调控细胞壁的合成及延展方向等调节细胞形态发生,从而实现茶树茎、叶脉的并联分化;二甲基甲萘醌甲基转移酶以及组蛋白-赖氨酸N-甲基转移酶则通过DNA甲基化调控基因表达,最终导致茶树茎叶并联这一表观形态的发生。 展开更多
关键词 茶树 茎叶并联 转录组 wgcna 关键基因
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基于WGCNA分析CPPU和TDZ对天工墨玉葡萄香气影响及关键基因挖掘
2
作者 郑婷 向江 +2 位作者 魏灵珠 吴江 程建徽 《浙江农业学报》 北大核心 2025年第2期311-320,共10页
为研究处理剂对无核葡萄香气的影响,以天工墨玉为试材,用氯吡脲(CPPU)和噻苯隆(TDZ)搭配赤霉素(GA3)处理花序,检测成熟果实香气组分和萜类代谢基因表达水平,结合转录组通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)探析萜类组分的变化,筛选相关基... 为研究处理剂对无核葡萄香气的影响,以天工墨玉为试材,用氯吡脲(CPPU)和噻苯隆(TDZ)搭配赤霉素(GA3)处理花序,检测成熟果实香气组分和萜类代谢基因表达水平,结合转录组通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)探析萜类组分的变化,筛选相关基因。结果表明,在成熟果实中共有35种香气组分,其中,萜类13种。处理后,特征物质——橙花醇、香叶醇和芳樟醇的含量显著(P<0.05)下降。萜类合成甲羟戊酸途径(mevalonate pathway,MVA)关键基因HMGR在处理后表达降低;2-甲基赤藓糖醇-4-磷酸路径(methylerythritol phosphate pathway,MEP)关键基因DXR在CPPU处理后呈下降-上升趋势,TDZ相反。WGCNA结果显示,芳樟醇、橙花醇和香叶醇聚在一起,与turquoise模块高度相关,关联到MYB44基因在处理后大幅下调,尤其TDZ处理后,与物质含量变化一致。研究结果为葡萄生产中CPPU和TDZ的使用提供了理论依据。 展开更多
关键词 葡萄 香气 氯吡脲(CPPU) 噻苯隆(TDZ) 加权基因共表达网络分析(wgcna)
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基于WGCNA的甘蔗细胞壁建成和糖分积累调控网络分析
3
作者 颜宁 王茂瑶 +4 位作者 李欣茹 沈银娟 李鸣 张木清 黄江锋 《热带作物学报》 北大核心 2025年第7期1669-1682,共14页
甘蔗是重要的糖料作物和能源作物,糖分积累和细胞壁建成是其生长发育中的重要生物学过程。本研究以甘蔗品种新台糖22号为试验材料,采集其第1、3、5节叶片,第1、3、5、7、11、17节间茎髓和第3、5、7、11、17节间茎皮进行转录组测序。对... 甘蔗是重要的糖料作物和能源作物,糖分积累和细胞壁建成是其生长发育中的重要生物学过程。本研究以甘蔗品种新台糖22号为试验材料,采集其第1、3、5节叶片,第1、3、5、7、11、17节间茎髓和第3、5、7、11、17节间茎皮进行转录组测序。对获得的42份转录组数据利用WGCNA构建基因共表达矩阵,获得34个共表达模块。其中鉴定到与第1节叶片、第7节间茎髓和第5节间茎皮特异显著正相关的midnightblue、purple和magenta模块,KEGG代谢通路和GO功能富集分析表明这些模块参与了其组织中特定的生物学过程。Blue、yellow、turquoise和black模块分别主要在叶、幼髓、幼嫩节间和茎皮中表达,最终在blue模块中挖掘到参与光合作用的关键酶,包括LFNR1、PSAK、PETE、PSAN和NADP-ME4等,这些酶对甘蔗糖分的产生及积累十分关键。在yellow模块中,构建以SUS4为核心的蔗糖代谢网络,包括SWEET2等一系列与糖转运相关的酶和蛋白,证实了茎髓是甘蔗运输和储藏蔗糖的主要场所。在turquoise模块中,鉴定到可能参与初生细胞壁合成与修饰的糖蛋白和酶;调控次生细胞壁生物合成的转录因子NST1与其他修饰细胞壁的酶富集在black模块中,表明该模块可能参与茎皮的细胞壁沉积,为甘蔗提供机械强度与防御外界胁迫的屏障。以上结果为研究甘蔗糖分积累和细胞壁建成的调控网络提供重要参考。 展开更多
关键词 甘蔗 wgcna 糖分积累 细胞壁 转录组 调控网络
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基于WGCNA的忍冬盐胁迫响应调控网络分析及核心基因发掘
4
作者 黄璐瑶 侯丛哲 +4 位作者 刘振华 段童瑶 李壮壮 王彬 李佳 《山东农业科学》 北大核心 2025年第9期9-21,共13页
加权基因共表达网络分析(WGCNA)是一种经典的系统生物学分析方法,可用于鉴定协同表达的基因模块,探索模块与目标性状的生物学相关性,挖掘模块中的核心基因。本研究收集300 mmol·L^(-1)NaCl处理0、12、24、48、72 h的忍冬(Lonicera ... 加权基因共表达网络分析(WGCNA)是一种经典的系统生物学分析方法,可用于鉴定协同表达的基因模块,探索模块与目标性状的生物学相关性,挖掘模块中的核心基因。本研究收集300 mmol·L^(-1)NaCl处理0、12、24、48、72 h的忍冬(Lonicera japonica Thunb.)叶片的15份转录组数据,利用WGCNA方法鉴定忍冬响应盐胁迫的基因共表达网络模块,共得到8个共表达网络模块。其中Brown和Black模块的基因表达模式随NaCl处理时间的延长均表现为由负到正的变化趋势,且两模块的特征向量(ME)之间相关性较高,说明Brown和Black模块是忍冬抗盐相关特异性模块。通过计算模块内基因的连通性挖掘得到Black模块4个核心基因及Brown模块10个核心基因,功能注释表明这些基因可能在忍冬抗盐过程中发挥着重要作用。基因相对表达量分析结果显示,多数核心基因表达量与胁迫时间呈反比,表现为在盐胁迫12 h时表达量增加,而后降低;表达量在盐胁迫12 h时显著增加的核心基因Ljap00036010、Ljap00006511和Ljap00032341均参与植物光响应途径,说明核心基因可能通过快速转录在忍冬盐胁迫应答早期发挥功能,尤其是光响应途径的快速应答。本研究结果提供了对忍冬响应盐胁迫调控网络的进一步了解,对选育耐盐碱植物适应盐碱地、发展金银花产业和盐碱地开发利用至关重要,但核心基因的功能和作用机制还有待深入研究。 展开更多
关键词 忍冬 盐胁迫响应 加权基因共表达网络分析(wgcna) 基因模块 核心基因
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结合GWAS和WGCNA挖掘油菜种子次生休眠候选基因
5
作者 刘福霞 刘磊 +10 位作者 白姝雯 古炫炫 吴桂琴 王旭 于文庚 李伟强 谷玉娟 孙慧 丁福全 吴德鹏 赵祥祥 《中国油料作物学报》 北大核心 2025年第3期601-615,共15页
次生休眠特性是油菜地下种子库长期存在以及自生苗繁衍的重要原因,直接影响油菜的生产安全。为定位油菜种子次生休眠的遗传位点,以106份甘蓝型油菜种质资源作为研究群体,采用油菜90 K芯片对自然群体进行基因分型,共获得29968个高质量的... 次生休眠特性是油菜地下种子库长期存在以及自生苗繁衍的重要原因,直接影响油菜的生产安全。为定位油菜种子次生休眠的遗传位点,以106份甘蓝型油菜种质资源作为研究群体,采用油菜90 K芯片对自然群体进行基因分型,共获得29968个高质量的单核苷酸多态性(SNP)标记,对3年次生休眠表型进行全基因组关联分析,最终共定位到24个与油菜次生休眠显著相关的位点。同时,基于次生休眠特性差异显著的两份材料的转录组数据,进行了加权基因共表达网络分析。结合全基因组关联分析和加权基因共表达网络分析两种策略,共鉴定到52个油菜种子次生休眠候选基因,为加速甘蓝型油菜种子次生休眠的遗传改良提供了资源。 展开更多
关键词 甘蓝型油菜 次生休眠 自然群体 全基因组关联分析 加权基因共表达网络分析
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基于WGCNA挖掘野生大豆耐镉关键基因
6
作者 朱丽娟 张锴 +3 位作者 温晓蕾 褚佳豪 史凤玉 王艳丽 《生物技术通报》 北大核心 2025年第8期124-136,共13页
【目的】野生大豆具有耐逆境特性,逐渐成为改良栽培大豆的种质资源,明确野生大豆耐镉分子调控机制,为培育耐性大豆品种提供依据。【方法】以冀东地区200份野生大豆为试验材料,利用含有75 mol/L CdCl2的Hoagland营养液处理野生大豆幼苗,... 【目的】野生大豆具有耐逆境特性,逐渐成为改良栽培大豆的种质资源,明确野生大豆耐镉分子调控机制,为培育耐性大豆品种提供依据。【方法】以冀东地区200份野生大豆为试验材料,利用含有75 mol/L CdCl2的Hoagland营养液处理野生大豆幼苗,并测定幼苗干重,分别对镉处理24和48 h的耐镉野生大豆R、敏感材料S进行转录组测序,对差异表达基因进行KEGG和GO富集分析,利用加权基因共表达网络分析挖掘耐镉核心基因。【结果】200份野生大豆幼苗受到不同程度镉的胁迫,与对照相比,镉处理条件下,幼苗地上部干重、地下部干重明显下降。转录组分析结果显示,在R和S材料中分别鉴定到6443和4496个差异表达基因。经GO和KEGG分析,发现这些差异表达基因富集到光合作用、逆境响应途径。结合加权基因共表达网络分析,挖掘到参与调控野生大豆耐镉的turquoise和blue关键模块与野生大豆耐镉性状显著相关。根据模块内基因的连接度和基因功能注释,预测LOC114376469、LOC114412091、LOC114388638、LOC114399512等8个基因可能在野生大豆镉胁迫过程中发挥作用。【结论】鉴定了2个与野生大豆耐镉相关的特异性模块,筛选到LOC114376469、LOC114412091、LOC114388638、LOC114399512等与野生大豆耐镉相关的核心基因。 展开更多
关键词 野生大豆 镉胁迫 wgcna 核心基因
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基于WGCNA鉴定大豆抗大豆花叶病毒NAC转录因子及其诱导表达分析
7
作者 牛景萍 赵婧 +5 位作者 郭茜 王书宏 赵晋忠 杜维俊 殷丛丛 岳爱琴 《生物技术通报》 北大核心 2025年第7期95-105,共11页
【目的】挖掘大豆抗大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)病相关的核心转录因子(transcription factors,TFs),为深入解析大豆抗病分子机制和创制抗病品种提供理论依据。【方法】以大豆抗病材料X149和感病材料X97受大豆花叶病毒株系S... 【目的】挖掘大豆抗大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)病相关的核心转录因子(transcription factors,TFs),为深入解析大豆抗病分子机制和创制抗病品种提供理论依据。【方法】以大豆抗病材料X149和感病材料X97受大豆花叶病毒株系SC15诱导后的转录组数据为基础,利用PlantTFDB v 5.0数据库从转录组中预测全基因组转录因子基因;基于差异表达转录因子基因,通过加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)获得抗病转录因子相关模块和抗病核心转录因子;采用String 12.0预测转录因子互作蛋白;利用RT-qPCR分析转录因子受激素(ETH、SA、MeJA和ABA)诱导表达情况。【结果】全基因组含有转录因子的基因有3170个,其中1727个属于差异表达基因;WGCNA分析表明1727个基因被划分为6个转录因子基因共表达模块,其中brown模块和turquoise模块与X149抗性显著相关,2个模块中转录因子基因间连通度最高的核心转录因子为turquoise模块中NAC转录因子GmNAC030基因,turquoise模块中与GmNAC030具有相似表达的NAC转录因子基因有GmNAC043、GmNAC085、GmNAC092和GmNAC101;互作蛋白预测表明,GmNAC030、GmNAC043和GmNAC092互作蛋白均为转录因子,且仅有互作蛋白Glyma.02g131700(bZIP1)、Glyma.16g164800(AP2-EREBP)和Glyma.08G118200(WRKY48)位于模块中。RT-qPCR分析表明GmNAC030主要受MeJA诱导,另外4个NAC转录因子基因主要受MeJA和ETH诱导。【结论】5个NAC转录因子基因GmNAC030、GmNAC043、GmNAC085、GmNAC092和GmNAC101的表达与大豆抗SMV相关且受外源激素MeJA和ETH的诱导。 展开更多
关键词 大豆 大豆花叶病毒 加权共表达网络分析 NAC转录因子 表达分析
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基于WGCNA揭示贝沙罗汀通过调控c-Myc通路抑制双打击淋巴瘤的机制
8
作者 何田田 李泓毅 +6 位作者 耿杰 侯传东 张虹 张辉 赵鹏 卢学春 贺培风 《中国肿瘤生物治疗杂志》 北大核心 2025年第7期716-722,共7页
目的:基于加权基因共表达网络分析(WGCNA)探讨贝沙罗汀治疗双打击淋巴瘤(DHL)的分子机制,为DHL治疗提供潜在靶点和实验依据。方法:从基因表达综合数据库(GEO)下载GSE44164和GSE43677表达谱数据集,筛选出差异表达基因(DEG)。采用WGCNA识... 目的:基于加权基因共表达网络分析(WGCNA)探讨贝沙罗汀治疗双打击淋巴瘤(DHL)的分子机制,为DHL治疗提供潜在靶点和实验依据。方法:从基因表达综合数据库(GEO)下载GSE44164和GSE43677表达谱数据集,筛选出差异表达基因(DEG)。采用WGCNA识别与DHL相关的基因模块,构建蛋白质相互作用(PPI)网络以筛选关键基因。通过药物预测平台EpiMed进行关联分析以确定DHL的潜在靶向治疗药物。利用CCK-8法和WB法检测贝沙罗汀对DHL细胞增殖及关键蛋白表达的影响,通过流式细胞术评估贝沙罗汀诱导细胞凋亡的效果。结果:WGCNA识别出与DHL高度相关的碧绿色模块,在PPI网络中筛选出10个枢纽基因,包括COL1A2、COL3A1、MMP2、COL5A2、DCN、BGN、FN1、MMP9、FBN1和LUM。药物关联分析确定贝沙罗汀为潜在治疗药物。体外实验显示,贝沙罗汀显著抑制U2932细胞活力(P<0.05)、促进细胞凋亡(P<0.001)、下调细胞中c-Myc和COL1A2的表达(均P<0.05)。结论:贝沙罗汀可能通过抑制c-Myc信号通路及调控细胞外基质相关基因发挥抗DHL作用,其体内疗效及联合治疗潜力需进一步验证。 展开更多
关键词 双打击淋巴瘤 贝沙罗汀 基于加权基因共表达网络分析 生物标志物 分子机制
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基于WGCNA分析维甲酸受体在hBMSCs成脂分化中的调控网络
9
作者 陈思羽 彭嘉欣 +2 位作者 农诗蕾 陈依凡 曹俊 《海南医科大学学报》 北大核心 2025年第19期1458-1468,共11页
目的:通过权重基因共表达网络分析(WGCNA)研究维甲酸受体在hBMSCs成脂分化中的调控网络,为探讨维甲酸参与骨质疏松症发生发展的分子机制提供依据。方法:采用R包的EBSeq对hBMSCs及成脂诱导0、7、14、21、28 d共5个时间点样本的转录组测... 目的:通过权重基因共表达网络分析(WGCNA)研究维甲酸受体在hBMSCs成脂分化中的调控网络,为探讨维甲酸参与骨质疏松症发生发展的分子机制提供依据。方法:采用R包的EBSeq对hBMSCs及成脂诱导0、7、14、21、28 d共5个时间点样本的转录组测序数据进行差异基因分析,再采用R包的WGCNA挖掘成脂分化过程中维甲酸受体相关基因所处的基因模块并构建共表达网络,采用Cytoscape对网络进行可视化展示。通过油红O染色检测全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)对hBMSCs成脂分化表型的影响,定量PCR检测目标基因的表达。采用携带RARB shRNA慢病毒转染细胞,检测RARB下调后Focal adhesion通路和成脂标志基因表达的变化。结果:RARs相关基因RARB、RARG、CRABP2和RARRES1所属基因模块与hBMSCs样本最相关,在成脂分化过程中显著下调,与Focal adhesion、PI3K-Akt、ECM-receptor interaction、Regulation of action cytoskeleton、TNF、Rap1、Jak-STAT、Osteoclast differentiation和MAPK等通路密切相关。RXRs相关基因RXRA位于与AD7d样本最相关的基因模块,与HIF-1、PI3K-Akt、Estrogen和Jak-STAT等经典通路以及Fatty acid degradation,Steroid biosynthesis,Tyrosine metabolism和beta-Alanine metabolism等代谢通路密切相关。ATRA可上调ITGA4、PXN、CCND1和RAC2等Focal adhesion通路基因的表达同时抑制成脂标志基因PPARG和FABP4的表达,抑制成脂分化。用携带shRNA慢病毒下调RARB表达后,Focal adhesion通路基因表达下调同时成脂标志基因表达上调。结论:两类维甲酸受体RARs和RXRs在hBMSCs成脂分化中起不同的调控作用,其中RARs是成脂分化启动的负调控信号,抑制hBMSCs成脂分化的启动,而RXRs则可能通过代谢调节促进细胞成脂分化的发展。维甲酸对成脂分化的抑制可能与通过RARβ受体上调Focal adhesion通路相关基因的表达有关。 展开更多
关键词 维甲酸受体 权重基因共表达网络分析 人骨髓间充质干细胞 成脂分化 黏着斑通路
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基于WGCNA技术研究驴肉嫩度基因及代谢物调控网络
10
作者 李武峰 邱丽霞 +2 位作者 关家伟 李丽 杜敏 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3827-3841,共15页
旨在通过WGCNA技术解析转录组和代谢组数据,探究驴肉嫩度调控机制。试验动物采用24~36月龄的健康雌性广灵驴(平均体重236.10 kg),将驴肉剪切力和肌内脂肪含量作为表型数据,以每个样品3个重复进行表型数据测定。本试验基于前期研究的具... 旨在通过WGCNA技术解析转录组和代谢组数据,探究驴肉嫩度调控机制。试验动物采用24~36月龄的健康雌性广灵驴(平均体重236.10 kg),将驴肉剪切力和肌内脂肪含量作为表型数据,以每个样品3个重复进行表型数据测定。本试验基于前期研究的具有显著剪切力和肌内脂肪含量差异的14个广灵驴背最长肌样本的转录组和代谢组测序数据,运用WGCNA技术筛选与驴肉嫩度相关的基因及代谢物并进行转录组与代谢组联合分析,解析嫩度相关基因与代谢物。结果表明,利用WGCNA技术通过|r|≥0.5以及P≤0.05筛选标准得到3个与嫩度相关的关键基因模块Greenyellow、Darkgrey、Darkgreen以及2个关键代谢物模块Brown、Yellow。对关键基因模块进行GO富集分析发现,模块内基因主要在甘油磷脂的生物合成、脂质氧化、脂肪酸β-氧化、细胞大分子分解代谢过程、肌肉器官发育、钙离子结合等GO功能上富集。存在于关键模块内的基因及代谢物经KEGG功能富集分析发现,其大多集中在精氨酸和脯氨酸代谢、Wnt信号通路、蛋白质消化吸收、脂肪酸代谢、TCA循环、胰高血糖素信号通路、甘油磷脂代谢、嘌呤代谢、β-丙氨酸代谢等通路上。联合分析表明,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、β-丙氨酸代谢以及PPAR信号通路可能调控驴肉嫩度。WGCNA及联合KEGG共富集分析筛选到的丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、β-丙氨酸代谢以及PPAR信号通路可能对调控驴肉嫩度有重要作用;而GAD1、PPAT、NIT2、AGMAT、CARNS1、ACOXL以及腺苷酸基琥珀酸、L-脯氨酸、L-谷氨酸、肌酸、高肌肽、肌肽、泛酸、(9S)-羟基十八碳二烯酸则可能是影响驴肉嫩度的候选基因及代谢物。本试验可为今后广灵驴肉质嫩度的分子调控与改良育种提供一定的理论基础。 展开更多
关键词 广灵驴 嫩度 wgcna 组学 联合分析
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结合WGCNA构建与猪肌肉脂肪酸相关的调控网络
11
作者 刘娟 王舒 +5 位作者 左周 路畅 蔡春波 杨阳 赵燕 高鹏飞 《山西农业科学》 2021年第6期765-771,共7页
试图通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)构建与猪脂肪酸性状相关的关键调控网络,旨在为提高猪肉质品质提供信息。基于猪种质资源发掘与创新利用-山西省科技创新重点团队前期猪肌肉组织的转录组测序数据进行分析,采用WGCNA划分模块,Cytos... 试图通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)构建与猪脂肪酸性状相关的关键调控网络,旨在为提高猪肉质品质提供信息。基于猪种质资源发掘与创新利用-山西省科技创新重点团队前期猪肌肉组织的转录组测序数据进行分析,采用WGCNA划分模块,Cytoscape软件插件Clue GO对重要模块进行富集分析并筛选重要模块,利用Cytoscape软件可视化共表达网络。结果表明,分析聚类得到15个模块,对各个模块进行富集分析,发现MEgreen模块和MEyellow模块与脂肪酸的分解代谢通路、PPAR信号通路等显著相关,这些通路均在脂肪酸组成中有重要作用。分别从每个模块筛选出10条核心基因,MEgreen模块核心基因为NDUFB7、CPT2、NDUFB3、ATP5O、NDUFAB1、CPOX、ATP5A1、MRM1、NDUFV1和ETFA,模块中还有7条lncRNAs;MEyellow模块核心基因为PSTPIP2、PGM1、UBE2D4、PGAM2、WWP1、DENND5A、ACTR1B、MACROD1、CAND2和PYGM,模块中还有9条lncRNAs。研究采用WGCNA获得了影响猪脂肪酸组成的关键因子,结果可为解析猪肉质性状形成的分子机制提供理论参考。 展开更多
关键词 脂肪酸 加权基因共表达网络(wgcna) m RNA lncRNA 猪
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基于WGCNA与GSEA方法挖掘调控中卫山羊羊毛弯曲相关基因 被引量：7
12
作者 李晓波 刘占发 +4 位作者 刘悦 陈倩 马月辉 赵倩君 叶绍辉 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2930-2943,共14页
旨在探究中卫山羊羊毛弯曲随生长发生变化的分子机制,挖掘不同发育时期影响羊毛弯曲度的关键基因。试验采集了3只中卫山羊出生后45日龄(弯曲毛)和365日龄(直毛)的皮肤组织,进行转录组测序(RNA-seq),使用WGCNA与GSEA分析找出Hub基因。以P... 旨在探究中卫山羊羊毛弯曲随生长发生变化的分子机制,挖掘不同发育时期影响羊毛弯曲度的关键基因。试验采集了3只中卫山羊出生后45日龄(弯曲毛)和365日龄(直毛)的皮肤组织,进行转录组测序(RNA-seq),使用WGCNA与GSEA分析找出Hub基因。以P-value<0.05和|logFoldChange|≥1作为差异表达基因筛选的标准,45日龄为对照组,365日龄为试验组共筛选得到1 252个显著差异表达基因,包括812个表达上调基因和440个下调基因。基于WGCNA方法分析共得到14个模块,其中黄色和绿松石模块与被毛弯曲表型相关。利用String和Cytoscape构建网络,筛选到20个影响羊毛弯曲度的核心基因。从GSEA结果中筛选的被显著富集通路Hedgehog signaling pathway、JAK/STAT signaling pathway、TGF/BETA signaling pathway等参与了毛囊发育调控。综合KEGG、WGCNA、分子网络构建、GSEA分析结果,共同筛选得到基因CCL27、IL7、WNT2,推断这3个基因在调控毛囊发育中起到了关键的调控作用。本研究为进一步阐明动物毛发弯曲的分子机制提供了理论基础。 展开更多
关键词 中卫山羊 转录组测序 羊毛弯曲 wgcna GSEA
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基于WGCNA的刺葡萄抗白腐病关键基因的发掘 被引量：3
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作者 谭西北 李鹏 +4 位作者 孙磊 樊秀彩 刘崇怀 姜建福 张颖 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期653-668,共16页
【目的】葡萄白腐病是危害最严重的病害之一,不同的葡萄种质对白腐病的抗性存在差异。在前期的研究中筛选到了1份抗病种质刺葡萄0941,该种质为中国野生葡萄,具有耐湿热、抗病性强的特点。旨在通过转录组测序和WGCNA筛选,挖掘刺葡萄抗白... 【目的】葡萄白腐病是危害最严重的病害之一,不同的葡萄种质对白腐病的抗性存在差异。在前期的研究中筛选到了1份抗病种质刺葡萄0941,该种质为中国野生葡萄,具有耐湿热、抗病性强的特点。旨在通过转录组测序和WGCNA筛选,挖掘刺葡萄抗白腐病关键基因。【方法】以抗病的刺葡萄0941(Vd)和感病的欧亚种美人指(Vv)为试材,通过室内接菌,设置0 h、24 h、48 h三个时间点,研究病原菌诱导下感病和抗病种质的基因表达差异,筛选出抗病基因,并利用qRT-PCR进行验证。【结果】根据|Log2Fold Change|≥2和p≤0.05的筛选条件,在0 h、24 h、48 h抗病品种刺葡萄和感病品种美人指之间筛选到差异表达基因分别有5266、4725、4653个。其中上调基因数分别为1737、1788、1727个,下调基因数为3529、2937、2926个;进一步对这些差异基因进行GO和KEGG富集分析,发现了具有防御反应、跨膜运输和一些植物激素信号转导等功能的基因或者通路。为了明确不同品种葡萄果实抗病之间的调控网络,进行了WGCNA分析,得到7个基因模块,筛选出2个与抗病高度相关的关键的模块并且通过hub基因分析明确模块内基因的互作网络关系,鉴定出2个类黄酮代谢相关基因、2个植物激素信号转导相关基因以及2个hub基因,并且通过荧光定量验证其表达情况与转录组数据一致。【结论】获得了刺葡萄与美人指响应白腐病侵染的差异表达基因,并显著富集在防御反应、跨膜运输和一些植物激素信号转导等通路,筛选出6个抗病候选基因,包括F3’5’H、EIN和MYB等。 展开更多
关键词 葡萄 抗病 转录组 基因挖掘 wgcna分析
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基于GWAS和WGCNA分析挖掘玉米花期相关候选基因 被引量：2
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作者 钱甫 张占琴 +3 位作者 陈树宾 丁永福 桑志勤 李卫华 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3261-3276,共16页
花期是玉米重要性状之一,解析玉米花期的遗传基础,挖掘玉米花期关键基因,对于选育广适玉米品种具有重要意义。在580份玉米自交系构成的自然群体中,3年种植测定散粉期、吐丝期和散粉吐丝间隔期等3个花期性状,利用分布全基因组的31,826个S... 花期是玉米重要性状之一,解析玉米花期的遗传基础,挖掘玉米花期关键基因,对于选育广适玉米品种具有重要意义。在580份玉米自交系构成的自然群体中,3年种植测定散粉期、吐丝期和散粉吐丝间隔期等3个花期性状,利用分布全基因组的31,826个SNPs(single nucleotide polymorphisms)标记进行全基因组关联分析(genome wide association study,GWAS),结合自交系B73的14个不同发育阶段的转录组数据进行权重基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA),挑选与玉米开花相关的组织特异性模块和关键基因。GWAS在多环境(2个环境以上)下共定位标记14个,挖掘到潜在候选基因10个,WGCNA挖掘到花期潜在候选基因17个,2种方法共同挖掘到候选基因3个。Zm00001d052180编码一个MADS-box转录因子19,Zm00001d016814编码NAC转录因子133,Zm00001d048082编码MADS-box转录因子8,这些基因主要参与调节花序生长发育。研究结果为解析玉米花期遗传基础及分子机制提供参考。 展开更多
关键词 玉米 花期性状 GWAS wgcna 候选基因
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利用WGCNA挖掘种公鸡睾丸和附睾中影响精子活力的核心基因 被引量：2
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作者 原佳妮 赵延辉 +6 位作者 侍玉梅 倪和民 郭勇 盛熙晖 齐晓龙 王相国 邢凯 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期762-769,共8页
种公鸡的精子活力对养禽业的可持续发展至关重要,通过加权基因共表达网络(WGCNA)分析法挖掘种公鸡睾丸、附睾中调控精子活力的基因共表达模块和核心基因,并构建与种公鸡精子活力相关的调控网络。基于团队前期对不同精子活力种公鸡睾丸... 种公鸡的精子活力对养禽业的可持续发展至关重要,通过加权基因共表达网络(WGCNA)分析法挖掘种公鸡睾丸、附睾中调控精子活力的基因共表达模块和核心基因,并构建与种公鸡精子活力相关的调控网络。基于团队前期对不同精子活力种公鸡睾丸、附睾组织转录组测序数据的分析,用WGCNA方法构建基因共表达网络,识别与表型性状显著相关的基因模块,并对关键模块基因进行GO功能注释、KEGG通路富集分析。用Cytoscape软件筛选每个关键模块的核心基因并构建可视化共表达网络。结果表明,14227个基因聚类到11个模块,以决定系数(R2)≥0.6、P<0.05为标准挖掘出青绿色(Turquoise)模块、黄色(Yellow)模块、红色(Red)模块与表型显著相关。对3个关键模块的基因进行功能分析,发现这些基因显著富集在核苷酸切除修复、同源重组、细胞色素P450对异类物质代谢、MAPK信号通路和细胞凋亡等通路上。选出的IFT家族基因与HMOX2、CYP4B1、ANG、ITGB2基因是与种公鸡精子活力相关的核心基因,可作为提高精子活力的潜在基因。 展开更多
关键词 种公鸡 精子活力 加权基因共表达网络(wgcna) 核心基因
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通过WGCNA建立食管鳞癌放射敏感性的microRNA表达模型 被引量：2
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作者 孙宇晨 孙玄子 +5 位作者 李静 师小博 赵旭 苏亚妮 张晓智 杨蕴一 《西安交通大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期645-650,658,共7页
目的筛选并验证影响食管鳞癌放射敏感性的microRNAs。方法基于TCGA数据库及食管鳞癌患者的组织标本,利用WGCNA算法及qRT-PCR筛选并验证放射敏感相关的核心microRNAs。Logistic联合ROC评估预测模型的准确性。克隆形成实验验证microRNAs... 目的筛选并验证影响食管鳞癌放射敏感性的microRNAs。方法基于TCGA数据库及食管鳞癌患者的组织标本,利用WGCNA算法及qRT-PCR筛选并验证放射敏感相关的核心microRNAs。Logistic联合ROC评估预测模型的准确性。克隆形成实验验证microRNAs对食管鳞癌放射敏感性的影响。TargetScan及Western blotting验证microRNAs与靶基因之间的相关性。结果WGCNA筛选出食管鳞癌放射敏感相关的4个核心microRNAs;qRT-PCR发现,miR-29b-3p、miR-146b-5p及miR-155-5p在食管鳞癌放射抗拒细胞株中表达下调。miR-29b-3p、miR-146b-5p联合miR-155-5p可较准确地预测食管鳞癌放射敏感性。诺曼图结果提示,miR-29b-3p是影响晚期食管鳞癌患者预后的最重要因素。过表达miR-29b-3p、miR-146b-5p可抑制食管鳞癌细胞的体外增殖力并增强其放射敏感性。TargetScan数据库及Western blotting结果提示,miR-29b-3p与miR-146b-5p分别靶向作用于H2AX和ATR的mRNA,抑制电离辐射后细胞内γH2AX和ATR的表达。结论依据miR-29b-3p、miR-146b-5p及miR-155-5p可较好地预测食管鳞癌患者的放疗效果;miR-29b-3p、miR-146b-5p通过分别靶向作用于DNA损伤识别蛋白ATR及H2AX,发挥放射增敏作用。 展开更多
关键词 食管鳞癌 wgcna 放射敏感性 MICRORNA DNA损伤修复
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基于WGCNA挖掘谷子淀粉合成相关基因 被引量：2
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作者 胡萌萌 张丽玲 +8 位作者 张雅坤 郄倩茹 任碧云 侯思宇 朱喆标 高建华 王海岗 李旭凯 韩渊怀 《山西农业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第1期11-19,共9页
[目的]淀粉是植物发育过程中重要的能源物质,也是影响作物品质的重要物质之一。明确谷子淀粉合成调控相关基因对于开展谷子品质分子育种具有重要意义。[方法]本试验对谷子及其它5种禾本科作物直链淀粉合成关键基因Waxy进行聚类,并对其... [目的]淀粉是植物发育过程中重要的能源物质,也是影响作物品质的重要物质之一。明确谷子淀粉合成调控相关基因对于开展谷子品质分子育种具有重要意义。[方法]本试验对谷子及其它5种禾本科作物直链淀粉合成关键基因Waxy进行聚类,并对其基因特征进行了分析;对Waxy基因在谷子中的表达模式进行分析;以名优谷子品种晋谷21为材料,构建淀粉合成相关基因的共表达网络。[结果]确定了6个物种中Waxy氨基酸序列系统发育关系、基因结构及蛋白基序,明确了Waxy蛋白具有糖基转移酶(GT_1)和淀粉合成酶催化区(GT_5)2个保守性结构域;确定了Si4g02980基因是谷子籽粒淀粉合成的主效基因。WGCNA筛选出含淀粉合成相关基因数目较多的2个模块,确定了一批包括转录因子的候选基因。[结论]本研究结果可为进一步鉴定和克隆谷子淀粉合成调控关键基因及谷子品质分子育种提供理论支撑。 展开更多
关键词 谷子 淀粉 WAXY基因 wgcna
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利用WGCNA鉴定玉米非生物胁迫相关基因共表达网络 被引量：3
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作者 邓照 蒋环琪 +4 位作者 程丽沙 刘睿 黄敏 李曼菲 杜何为 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期672-686,共15页
加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)是一种经典的系统生物学分析方法,可用来鉴定协同表达的基因模块,探索模块与目标性状的生物学相关性,并挖掘模块网络中的核心基因。本文收集了低温胁迫、... 加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)是一种经典的系统生物学分析方法,可用来鉴定协同表达的基因模块,探索模块与目标性状的生物学相关性,并挖掘模块网络中的核心基因。本文收集了低温胁迫、高温胁迫、干旱胁迫和盐胁迫处理下玉米(Zea mays L.)根、茎、叶等组织的58份转录组数据,利用WGCNA方法鉴定玉米非生物胁迫的基因共表达网络模块。过滤转录组数据中12,552个低表达基因后,利用余下27,204个高表达基因构建共表达网络,分析得到25个模块。根据玉米中已报道非生物胁迫相关基因与差异表达基因在模块中的分布,筛选出与低温胁迫、高温胁迫、干旱胁迫和盐胁迫最相关的mediumpurple4、ivory、coral2、darkseagreen4模块和响应多种胁迫的green模块。随后对这5个模块的基因进行GO富集分析,发现在这些模块内与非生物胁迫相关基因的在非生物胁迫调控相关功能显著富集,如胁迫响应、过氧化物酶活性等。对这5个模块作相关性分析,预测出Zm00001eb072870、Zm00001eb320970、Zm00001eb037640、Zm00001eb423300和Zm00001eb265310等10个非生物胁迫相关的核心基因。本研究为玉米非生物胁迫相关基因的挖掘和非生物胁迫调控网络研究等提供了新思路。 展开更多
关键词 玉米 非生物胁迫 wgcna 核心基因
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利用WGCNA筛选马铃薯块茎发育候选基因 被引量：8
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作者 荐红举 张梅花 +4 位作者 尚丽娜 王季春 胡柏耿 Vadim Khassanov 吕典秋 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1658-1668,共11页
块茎是马铃薯的主要经济器官,解析其形成和发育机制对于马铃薯高产育种具有重要意义。虽然结薯相关基因已有报道,但仍有大量参与结薯的基因有待进一步挖掘和鉴定。随着测序技术的不断革新和发展,转录组数据愈加丰富和繁杂,利用加权共表... 块茎是马铃薯的主要经济器官,解析其形成和发育机制对于马铃薯高产育种具有重要意义。虽然结薯相关基因已有报道,但仍有大量参与结薯的基因有待进一步挖掘和鉴定。随着测序技术的不断革新和发展,转录组数据愈加丰富和繁杂,利用加权共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)筛选特定性状、组织或发育阶段相关基因的方法被广泛应用。本研究利用WGCNA分别对马铃薯DM 1-3516 R44(DM)材料以及RH89-039-16(RH)材料各15个组织器官的转录组数据进行分析,构建共表达网络,筛选与块茎发育相关的共表达模块。对筛选表达模块中的基因进行GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集分析。以模块中连通度前10的基因为核心基因,用PGSC数据库和NCBI数据库进行注释,并利用qRT-PCR进行验证。通过WGCNA分析,在DM和RH材料中均得到13个共表达模块,其中DM材料的Cyan模块和RH材料的Black模块与块茎显著相关。分析表明,2个模块的基因显著富集在激素代谢、淀粉和蔗糖代谢以及细胞形成等相关过程中。此外,在Cyan中注释到已被证实与块茎发育相关的基因StGA2ox1,并且在共表达分析中StGA2ox1与模块中10个核心基因均相互关联。核心基因的qRT-PCR结果与RNA-Seq的结果基本一致。本研究运用WGCNA方法鉴别了2个块茎发育相关的共表达模块,筛选出多个与块茎发育相关的候选基因,为马铃薯高产育种奠定基础。 展开更多
关键词 马铃薯 wgcna 块茎发育 调控网络 核心基因
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利用WGCNA鉴定非生物胁迫相关基因共表达网络 被引量：10
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作者 李旭凯 李任建 张宝俊 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1349-1364,I0001-I0015,共31页
加权共表达网络分析(Weighted Gene Co-expression Network Analysis,WGCNA)是用来描述不同样品之间基因关联模式的系统生物学方法,可以用来鉴定高度协同变化的基因集。本研究利用正常水稻组织共47份转录组数据,通过冷胁迫、干旱胁迫、... 加权共表达网络分析(Weighted Gene Co-expression Network Analysis,WGCNA)是用来描述不同样品之间基因关联模式的系统生物学方法,可以用来鉴定高度协同变化的基因集。本研究利用正常水稻组织共47份转录组数据,通过冷胁迫、干旱胁迫、盐胁迫不同的处理方式,使用WGCNA方法,根据已克隆基因的报道与以上3种胁迫相关的关键基因,探究不同逆境下基因之间的调控关系。通过对低表达量基因的过滤,最终利用筛选的30,339个表达的基因来构建共表达矩阵,得到15个模块。分析发现已知的水稻3种相关基因在各个模块均有存在,于是对预测到的靶基因进行GO 富集分析。对3种胁迫下处理的转录组数据进行差异表达基因分析,结合已报道与胁迫相关的基因,选取各胁迫相关的2个模块进行了基因调控网络的构建。鉴于3种胁迫相关基因在green模块中大量分布,通过对green模块下各自特有的基因和共有的基因的GO功能富集分析,并对共有的基因构建调控网络,挖掘到2599个与3种胁迫都相关的基因,并预测出25个抗逆相关的关键基因,为水稻的抗逆及综合抗逆能力等研究提供了新思路。 展开更多
关键词 水稻 干旱胁迫 冷胁迫 盐胁迫 权重基因共表达网络(wgcna)
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