温室白粉虱触角转录组分析及嗅觉相关基因的鉴定.pdf

基金项目 国家自然科学基金 31960286 云南省教育厅科学研究基金 2019J0050 收稿日期 2020 03 12 接受日期 2020 04 22 温室白粉虱触角转录组分析及嗅觉相关基因的鉴 定 蔡赛波 1 2 尹朝坤 3 张蔓 1 2 林连兵 1 2 张棋麟 1 2 1 昆 明 理 工 大 学 生 命 科 学 与 技 术 学 院 昆 明650500 2 云 南 省 高 校 饲 用 抗 生 素 替 代 技 术 工 程 研 究 中 心 昆 明650500 3 常 州 工 学 院 电 气 信 息工程学院 常州213032 通讯作者 zhangql 摘 要 温 室 白 粉 虱 Trialeurodes vaporariorum 具 有 多 食 性 寄 主 范 围 广 泛 等 特 点 是 一 种 世 界 性 的 温 室 害 虫 防 治 难 度 极 大 触 角 是 昆 虫 信 息 交 流 的 重 要 器 官 其 中 的 嗅 觉 相 关 基 因 是 调 控 昆 虫 取 食 行 为 的 重 要 分 子 基 础 然 而 迄 今 为 止 对 温 室 白 粉 虱 触 角 基 因 数 据 还 鲜 有 报 道 对 主 要 嗅 觉 相 关 基 因 的 数 量 和 类 型 还 知 之 甚 少 本 研 究 旨 在 建 立 温 室 白 粉 虱 触 角 转 录 组 数 据 库 并 调 查 触 角 中 嗅 觉 相 关 蛋 白 编 码 基 因 数 量 以 温 室 白 粉 虱 成 虫 触 角 为 材 料 利 用 高 通 量 测 序 平 台IlluminaHiSeq4000 对 其 进 行 转 录 组 测 序 并 进 行 生 物 信 息 学 分 析 通 过 测 序 组 装 得 到32 890 个unigenes 平 均 长 度1 616 bp N50 为3 059 bp 其 中14 206 个unigenes 长 度 大 于1000bp 通 过 与 基 因 功 能 数 据 库 注 释 其 中17846 个unigenes 获 得 功 能 注 释 信 息 其 中 与 非 冗 余 蛋 白 数 据 库 non redundantproteinsequencedatabase NR 数 据 库 比 对 到 最 多 的 序 列 占 所 有 注 释unigenes 的88 77 与 烟 粉 虱 Bemisia tabaci 基 因 注 释 到 的 序 列 最 多 占NR 注 释 unigenes 的87 12 GO 数 据 库 比 对 发 现 温 室 白 粉 虱 触 角 转 录 组unigenes 功 能 可 分 为3 大 类54 个 亚 类 其 中 参 与 代 谢 进 程 以 及 催 化 活 性 的unigenes 比 例 较 大 KEGG 数 据 库 注 释 结 果 显 示 5964 条unigenes 中 注 释 到228 个 代 谢 通 路 其 中 包 含unigenes 最 多 的 代 谢 通 路 为 核 糖 体 为189 条 进 一 步 基 于 基 因 注 释 信 息 鉴 定 到33 个 温 室 白 粉 虱 嗅 觉 相 关 蛋 白 编 码 基 因 包 括 气 味 结 合 蛋 白 odorant binding proteins OBPs 编 码 基 因21 个 化 学 感 受 蛋 白 chemosensory proteins CSPs 编 码 基 因5 个 嗅 觉 受 体 olfactory receptors OLRs 编 码 基 因2 个 气 味 受 体 odorant receptors ORs 编 码 基 因3 个 离 子 型 受 体 ionotropic receptors IRs 编 码 基 因1 个 感 觉 神 经 元 膜 蛋 白 sensoryneuronmembraneproteins SNMPs 编 码 基 因1 个 本 研 究 获 得 了 温 室 白 粉 虱 成 虫 触 角 转 录 组 数 据 初 步 阐 明 了 温 室 白 粉 虱 触 角 转 录 组 的 特 征 并 挖 掘 了 嗅 觉 相 关 蛋 白 编 码 基 因 为 进 一 步 从 分 子 水 平 开 展 温 室 白 粉 虱 行 为 调 控 及 防 治 新 策 略 的 研 究 提 供 参 考 同 时 也 丰 富园艺害虫基因数据库 关键词 温室白粉虱 触角转录组 基因注释 嗅觉相关基因 气味结合蛋白 中图分类号 S436 文献标识码 A Analysis of the Antennal Transcriptome and Identification of Olfaction relatedGenesof Trialeurodes vaporarioru m CAISai Bo 1 2 YINChao Kun 3 ZHANGMan 1 2 LINLian Bing 1 2 ZHANGQi Lin 1 2 1 Faculty of Life Science and Technology Kunming University of Science and Technology Kunming 650500 China 2 Engineering Research Center for Replacement Technology of Feed Antibiotics of Yunnan College Kunming 650500 China 3 School of Electrical and Information Engineering ChangzhouInstituteofTechnology Changzhou213032 China Correspondingauthor zhangql Abstract Trialeurodes vap orariorum is a worldwide pest with the characteristics of multi feeding and wide Online system http www jabiotech org 农 业 生 物 技 术 学 报 J o u r n a l o f A g r i c u l t u r a l B i o t e c h n o l o g y 2020 28 11 2048 2060 DOI 10 3969 j issn 1674 7968 2020 11 014 温 室 白 粉 虱 Trialeurodes vaporariorum 隶 属 半 翅 目 Hemiptera 粉 虱 科 Aleyrodidae 是 主 要 的 园 艺 害 虫 之 一 Brown 1994 Jones 2003 其 寄 主 广 泛 主 要 从 韧 皮 部 吸 食 植 物 汁 液 使 得 叶 面 发 黄 影 响 光 合 作 用 阻 碍 植 物 生 长 与 此 同 时 大 量 分 泌 蜜 露 污 染 叶 片 表 面 传 播 煤 污 病 等 真 菌 病 害 及 病 毒 病 严 重 影 响 蔬 菜 的 品 质 与 产 量 Brown 1994 Jones 2003 迄 今 为 止 农 业 生 产 中 主 要 使 用 化 学 农 药 对 温 室 白 粉 虱 进 行 杀 灭 但 因 其 耐 药 性 强 且 隐 蔽 性 好 使 得 防 治 难 度 较 大 Gorman et al 2007 近 十 年 来 针 对 粉 虱 科 昆 虫 主 要 是 烟 粉 虱 Bemisia tabaci 及 温 室 白 粉 虱 的 转 录 组 学 研 究 集 中 于 对 其 耐 药 性 发 育 和 天 敌 寄 生 相 关 基 因 的 挖 掘 和 分 子 调 控 机 制 形 成 的 解 析 王 书 平 等 2016 例 如 Kevin 等 2011 通 过 测 序 温 室 白 粉 虱 成 虫 转 录 组 从 中 共 鉴 定 到 57 个 细 胞 色 素 C450 cytochrome P450s CYP450s 基 因 17 个 抗 氧 化 剂 谷 胱 甘 肽S 转 移 酶 glutathione S transferase GSTs 和27 个 羧 酸 酯 酶 carboxyl cholinesterases CCEs 基 因 这 些 基 因 均 与 昆 虫 抗 药 性 相 关 涉 及 昆 虫 的 解 毒 功 能 进 一 步 揭 示 了 温 室 白 粉 虱 杀 虫 剂 耐 药 性 的 分 子 机 制 此 外 Wang 等 2016 通 过 转 录 组 深 度 测 序 鉴 定 了 烟 粉 虱 若 虫 被 浅 黄 恩 蚜 小 蜂 Encarsia sophia 寄 生 过 程 中 的 高 表 达 及 特 异 表 达 基 因 并 进 一 步 根 据 这 些 基 因 的 生 物 学 功 能 探 讨 了 烟 粉 虱 若 虫 在 基 因 表 达 水 平 对 天 敌 寄 生 的 响 应 和 防 御 过 程 中 的 分 子 调 控 机制 昆 虫 个 体 间 的 相 互 协 作 主 要 依 靠 信 息 交 流 来 完 成 信 息 交 流 能 够 提 高 昆 虫 求 偶 交 配 及 产 卵 的 能 力 对 维 持 昆 虫 种 群 大 小 具 有 重 要 作 用 Field et al 2001 Zhang et al 2015 Gadenne et al 2016 触 角 对 昆 虫 适 应 环 境 与 种 族 发 展 具 有 重 要 的 作 用 是 信 息 交 流 的 重 要 组 成 部 分 Brownetal 2013 郑 海 霞 等 2018 昆 虫 触 角 的 嗅 觉 系 统 拥 有 一 套 高 hostrange Antennaeisanimportantorganforinsectinformationexchange anditsolfaction relatedgenesare an important molecular basis for regulating insect feeding behavior However to date there are few reports about gene data of T vaporariorum antennae and little is known about the number and type of primary olfaction related genes The purpose of this study is to establish a transcriptomic database of T vaporariorum antennae and to investigate the number of genes encoding olfaction related proteins The antennal transcriptomes of adult T vaporariorum were sequenced using Illumina HiSeq 4000 platform and bioinformaticanalyses were conducted In this study 32 890 unigenes were obtainedthrough assemblingafter transcriptome sequencing with mean length of 1 616 bp and an N50 value of 3 059 bp and 14 206 unigenes over 1 000 bp in size After annotating for unigenes in gene function database 17 846 unigenes obtained functional annotation information Sequences searched into NR database non redundant protein sequence database accounted for 88 77 of all annotated unigenes most of which was optimally hit to genes of Bemisia tabaci 87 12 species AnnotatedresultsinGO databaseshowedthatunigenesweredividedinto54 subcategories included into 3 categories and a lot of unigenes were annotated to be associated with metabolic process and catalytic activity In KEGG database 5 964 unigenes were annotated in 228 metabolic pathways Among them most unigenes 189 were involved in metabolic pathways of ribosome Based on further annotated information of unigenes 33 genes encoding olfaction related proteins of T vaporariorum including 21genesencodingodorantbindingproteins OBPs 5genesencodingchemosensoryproteins CSPs 2genes encoding olfactory receptor proteins OLRs 3 genes encoding odorant receptor proteins ORs 1 gene encoding ionotropic receptor protein IR and 1 gene encoding sensory neuron membrane protein SNMP This study obtained the antennal transcriptomic data of adult T vaporariorum its characteristics were preliminarily elucidated as well as genes encoding olfaction related proteins were identified This result provides a reference for further investigation on behavior regulation and new control strategies of T vaporariorumatmolecularlevels andalsoenrichesthegenedatabaseofhorticulturalpests Keywords Trialeurodes vaporariorum Antennal transcriptome Gene annotation Olfaction related genes Odorant bindingproteins 温室白粉虱触角转录组分析及嗅觉 相关基因的鉴定 AnalysisoftheAntennalTranscriptomeandIdentificationofOlfaction relatedGenesof Trialeurodes vaporariorum 2049 农业生物技术学报 JournalofAgriculturalBiotechnology 度 专 一 且 极 其 敏 感 的 化 学 感 受 器 可 以 通 过 识 别 环 境 中 的 化 学 气 味 分 子 进 而 调 控 昆 虫 的 行 为 巩 中 军 等 2008 研 究 表 明 有 多 种 嗅 觉 相 关 蛋 白 参 与 了 嗅 觉 识 别 过 程 主 要 有 气 味 结 合 蛋 白 odorant binding proteins OBPs 气 味 降 解 酶 odor degrad ing enzymes ODEs 嗅 觉 受 体 olfactory receptors OLRs 气 味 受 体 odorant receptor ORs 化 学 感 受 蛋 白 chemosensory proteins CSPs 以 及 感 觉 神 经 元 膜 蛋 白 sensory neuron membrane proteins SNMPs 及 离 子 型 受 体 ionotropic receptors IRs 等 Benton et al 2009 Pelosi et al 2014 Zhang et al 2016 Wang et al 2017 由 于 嗅 觉 相 关 蛋 白 的 种 类 众 多 功 能 多 样 性 高 李 卫 华 等 2006 故 首 先 需 要 调 查 其 类 型 和 数 量 以 此 为 基 础 深 入 研 究 嗅 觉 相 关 蛋 白 如 何 调 控 昆 虫 取 食 行 为 李 卫 华 等 2006 近 十 年 来 高 通 量 测 序 技 术 有 力 地 推 动 了 昆 虫 转 录 组 学 的 研 究 张 棋 麟 袁 明 龙 2013 包 括 基 于 昆 虫 触 角 转 录 组 测 序 的 嗅 觉 相 关 基 因 鉴 定 例 如 Zhou 等 2014 对 褐 飞 虱 Nilaparvata lugens 触 角 进 行 转 录 组 测 序 分 析 注 释 到21 个 嗅 觉 相 关 蛋 白 编 码 基 因 Wu 等 2017 对 荔 枝 椿 象 Tessaratoma papillosa 触 角 转 录 组 进 行 测 序 并 从 中 鉴 定 出59 个ORs 编 码 基 因 14 个IRs 编 码 基 因 和33 个OBPs 编 码 基 因 这 些 成 果 为 深 入 研 究 昆 虫 嗅 觉 感 受 机 制 提 供 了 参 考 目 前 人 们 对 温 室 白 粉 虱 触 角 转 录 组 和 其 中 嗅 觉 相 关 基 因 的 类 型 和 数 目 还 知 之 甚 少 深 入 研 究 温 室 白 粉 虱 的 嗅 觉 系 统 有 助 于 阐 明 其 寻 找 寄 主 植 物 过 程 中 嗅 觉 是 如 何 发 挥 作 用 的 了 解 嗅 觉 相 关 蛋 白 调 控 温 室 白 粉 虱 行 为 的 分 子 机 制 而 探 讨 温 室 白 粉 虱 嗅 觉 相 关 基 因 的 类 型 和 数 量 是 开 展 分 子 机 制 方 面 研 究 的 前 提 为 了 获 得 温 室 白 粉 虱 的 触 角 转 录 组 资 源 发 掘 温 室 白 粉 虱 嗅 觉 相 关 功 能 基 因 本 研 究 拟 采 用 高 通 量 测 序 技 术 对 温 室 白 粉 虱 成 虫 触 角 进 行 转 录 组 测 序 和 基 因 功 能 注 释 挖 掘 温 室 白 粉 虱 触 角 中 嗅 觉 相 关 基 因 以 期 为 其 嗅 觉 分 子 机 制 的 探索提供信息 1 材料与方法 1 1 供试昆 虫 温 室 白 粉 虱 Trialeurodes vaporariorum 成 虫 采 自 云 南 省 楚 雄 州 元 谋 县 黄 瓜 园 镇 小 丙 岭 科 技 园 的 番 茄 Solanum lycopersicum 温 室 大 棚 带 回 实 验 室 后 采 用 形 态 学 结 合 细 胞 色 素C 氧 化 酶 亚 基1 cyto chrome c oxidase subunit 1 CO 分 子 标 记 对 其 种 类 进 行 确 认 随 机 选 取 活 力 充 沛 的 成 虫400 头 作 为 实 验 用 虫 分 别 将 其 触 角 剪 下 混 合 后 置 于 液 氮 速 冻 并 保 存 于 80 待 用 触 角 样 品 独 立 收 集 了2 次 用 于 后 续 构 建2 个 转 录 组 测 序 文 库 扩 大 转 录 组 测 序 数 据 量 和 测 序 覆 盖 深 度 以 尽 可 能 检 测 到 低 表 达丰度基因及去除高杂合度导致的碱基异质性 1 2 总 RNA 的提取及检测 采 用RNeasy Mini Kit Qiagen 德 国 试 剂 盒 对 供 试 温 室 白 粉 虱 成 虫 的 触 角 进 行 总RNA 提 取 并 于NanoDrop1000 微 量 紫 外 可 见 分 光 光 度 计 Ther moScientific 美 国 检 测 总RNA 的 纯 度 及 浓 度 最 后 使 用Qubit 2 0 荧 光 光 度 计 Thermo Scientific 美 国 精 确 定 量RNA 浓 度 并 用2100Bioanalyzer Ag ilent 美 国 精 检 检 测RNA 的 完 整 性 以 保 证 样 品 合 格用于后续高通量测序 1 3 cDNA 文库构建与测序 样 品 检 测 合 格 后 使 用 带 有Oligo dT 的 磁 珠 富 集 总RNA 中 的mRNA 然 后 用fragmentationbuf fer NEB 英 国 以 片 段 化 的mRNA 为 模 版 随 机 六 碱 基 核 苷 酸 为 引 物 在 莫 洛 尼 氏 鼠 白 血 病 病 毒 Moloney m urine leukemia virus M MuLV 逆 转 录 酶 体 系 中 合 成cDNA 第1 条 链 随 后 用RNaseH 降 解 RNA 链 并 在DNApolymerase 体 系 下 以dNTPs 为 原 料 合 成cDNA 第2 条 链 纯 化 后 的 双 链cDNA 经 过 末 端 修 复 经 过 末 端 修 复 加A 尾 并 连 接 测 序 接 头 用AMPure XPbeads 选 择 目 标 大 小 的 片 段 进行PCR 扩增最 终获得 文库 为确保 文库质 量 采 用Qubit2 0 荧 光 光 度 计 ThermoScientific 美 国 检 测 PCR 产 物 浓 度 用 Agilent 2100 Bioanalyzer Agilent 美 国 和ABI StepOnePlus Real Time PCR System AppliedBiosystems 美 国 对 构 建 好 的 文 库 进 行 质 检 文 库 检 测 合 格 后 将 其 提 交 至 HiSeq4000 Illumina 美 国 测 序 平 台 进 行 每 端150 bp 长 度 的 双 端 测 序 于 北 京 诺 禾 致 源 生 物 科 技 有 限公司构建2 个独立测序文库且分别完成测序 1 4 转录组数据的组装与完整性评估 采 用Trimmomaticv0 39 Bolgeretal 2014 软 2050 件 分 别 对2 个 文 库 测 序 得 到 的 原 始 数 据 raw data 进 行 过 滤 以 获 得 高 质 量 的 原 始 数 据 cleandata 具 体 标 准 为 1 去 除 包 含 接 头 的reads 2 去 除 未 知 碱 基N 含 量 大 于5 的reads 3 去 除 低 质 量 的reads 将2 个 文 库 测 序 获 得 的 转 录 组 数 据 过 滤 后 进 行 合 并 利 用Trinity 软 件 Haas et al 2013 对 过 滤 后 的 数 据 进 行 拼 接 与 组 装 然 后 去 除 长 度 小 于150bp 的 序 列 并 通 过CD HIT 软 件 包 Li Godzik 2006 中 的 CD HIT EST 子 程 序 对 Unigenes 进 行 聚 类 95 的 相 似 性 作 为 阈 值 并 于 聚 类 簇 中 选 取 最 长 的1 条 序 列 为 每 一 个 聚 类 簇 的 代 表 以 去 除 序 列 冗 余 获 得 高 质 量 的 温 室 白 粉 虱 触 角 转 录 组unigenes 集 为 了 评 估 转 录 组 组 装 质 量 采 用 BUSCO Benchmarking Universal Single Copy Orthologs v3 软 件 Simaoetal 2015 于 默 认 参 数 下 将 最 终 组 装 获 得 的unigenes 通 过 与insecta odb9 数 据 库 https busco ezlab org 1658 个 昆 虫 进 化 保 守 的 直 系 同 源 基因进行比较 检测每条unigene 序列的完整性 1 5 转录组数据分析及嗅觉相关基因鉴定 将 组 装 得 到 的unigenes 使 用 本 地Blastx 软 件 分 别 与NCBI 非 冗 余 蛋 白 数 据 库 non redundant protein sequence database NR ftp ftp ncbi nih gov blast db 真 核 生 物 蛋 白 相 邻 类 的 聚 簇 clusters of orthologous groups for eukaryotic complete ge nomes KOG https ftp ncbi nih gov pub COG KOG 瑞 士 蛋 白 数 据 库 Swiss Prot https www uniprot org downloads 蛋 白 质 家 族 数 据 库 PFAM http pfam xfam org 和 京 都 基 因 与 基 因 组 百 科 全 书 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes KEGG https www kegg jp 等 数 据 库 进 行 比 对 E 值 1 10 5 获 得unigene 在 每 一 个 数 据 库 中 的 注 释 信 息 基 于NR 注 释 信 息 提 取 每 个unigene 对 应 应 的 基 因 本 体 论 注 释 信 息 Gene Ontology GO 功 能 注 释 并 根 据GO 数 据 库 中 功 能 注 释 信 息 的 分 类 unigene 归 类 到3 个 亚 类 生 物 学 过 程 细 胞 组 分 和 分 子 功 能 利 用COG 数 据 库 注 释 信 息 对 直 系 同 源 蛋 白 家 族 进 行 功 能 分 类 KEGG 注 释 以 呈 现unige ne 所 参 与 的 代 谢 通 路 最 后 根 据 前 述 获 得 的NR 数 据 库 中 最 佳 比 对 基 因 注 释 信 息 基 因 功 能 描 述 和 简 写 提 取 鉴 定 注 释 到 的 嗅 觉 相 关 基 因 并 根 据 得 到 的 注 释 信 息 对 嗅 觉 相 关 基 因 进 行 命 名 值 得 注 意 的 是 如 不 同unigenes 拥 有 完 全 一 致 的NR 注 释 信 息 则 这 些unigenes 序 列 均 作 为 同 一 类 基 因 的 不同拷贝 以纳入该基因的数目 1 6 温 室 白 粉 虱 气 味 结 合 蛋 白 基 因 系 统 发 育 树 构建 烟 粉 虱 Bemisia tabaci 褐 飞 虱 长 红 锥 蝽 Rho dnius prolixus 柑 桔 木 虱 Diaphorina citri 和 豌 豆 蚜 Acyrthosiphon pisum 为5 个 隶 属 半 翅 目 具 有 相 对 完 整 且 可 用 的 全 基 因 组 信 息 与 温 室 白 粉 虱 亲 缘 关 系 近 的 物 种 为 了 比 较 温 室 白 粉 虱 触 角 中 候 选 气 味 结 合 蛋 白OBPs 编 码 基 因 与 半 翅 目 其 他 昆 虫OB Ps 编 码 基 因 的 近 源 关 系 和 类 型 分 布 首 先 从NCBI 基 因 组 数 据 库 中 下 载5 个 物 种 的 全 基 因 组 氨 基 酸 序 列 集 然 后 利 用 本 地Blastp 软 件 将 基 因 组 氨 基 酸 序 列 集 同NR 数 据 库 注 释 获 取 每 一 条 氨 基 酸 序 列 的 注 释 信 息 并 提 取 气 味 结 合 蛋 白OBPs 氨 基 酸 序 列 如 每 种 昆 虫 多 条 氨 基 酸 序 列 注 释 到 同 一 个 基 因 则 保 留 最 长 的 序 列 作 为 该 基 因 代 表 如 此 可 保 证 在 目 标 昆 虫 全 基 因 组 中 充 分 鉴 定OBPs 避 免 基 于OBPs 序 列BLAST 相 似 性 比 对 查 找 方 法 引 起 的 基 因 缺 失 鉴 定 出 的OBPs 结 合 其 特 有 的 结 构 模 式 进 一 步 确 认 杜 迎 刚 等 2019 Zhouetal 2008 即 确 认 其 对 应 氨 基 酸 序 列 符 合 C ys X 20 66 C ys X 3 C ys X 21 43 C ys X 8 14 C ys X 8 C ys C ys X 15 39 C ys X 3 C ys X 21 44 C ys X 7 12 C ys X 8 C ys 或 X 22 68 C ys X 25 68 C ys X 3 C ys X 31 46 C ys X 8 29 C ys X 8 9 C ys X 5 71 OBPs 的 结 构 特 点 最 后 利 用 MEGA 6 0 软 件 Tamura et al 2013 采 用 邻 接 法 在 默 认 参 数 下 构 建 温 室 白 粉 虱 及5 个 近 源 物 种 间 的OBPs 编 码 基 因 系 统 发 育 树 Bootstrap 1000 2 结果与分析 2 1 温室白粉虱触角转录组序列分析与组 装 测 序 两 个 温 室 白 粉 虱 触 角 转 录 组 分 别 获 得 了 41230744 和50791992 条rawreads 两 个 测 序 文 库的 原始 数据 集已 释放 到NCBI 序列 读长 存档 数据 库 sequence read archive SRA 登 录 号 分 别 为 SRR11452002 和SRR11452003 共 计 约13 80 Gb 接 头 序 列 以 及 低 质 量 的reads 与ploy N 被 过 滤 后 最 终 得 到39617486 和49559418 条 的cleanreads 有 效 数 据 比 例 均 在96 以 上 两 个 测 序 文 库 获 得 数 据 的GC 含 量 分 别 为41 51 和41 32 Q 20 比 例 温室白粉虱触角转录组分析及嗅觉 相关基因的鉴定 AnalysisoftheAntennalTranscriptomeandIdentificationofOlfaction relatedGenesof Trialeurodes vaporariorum 2051 农业生物技术学报 JournalofAgriculturalBiotechnology 质 量 值 20 的 碱 基 所 占 百 分 比 均 高 于96 Q 30 比 例 质 量 值 30 的 碱 基 所 占 百 分 比 均 高 于91 将 两 个 测 序 文 库 获 得 的 高 质 量 数 据 混 合 后 共 计 得 到 13 37Gb 的数据集混池 直接用于转录组的组装 对clean reads 序 列 进 行 拼 接 组 装 后 获 得74 082 条 转 录 本 总 长 度 为125 498 245 bp 平 均 长 度 为1694bp N 50 长 度 为3040bp 对 转 录 本 进 一 步 聚 类 和 去 冗 余 最 终 获 得32 995 条unigenes 平 均 长 度 与 N 50 分 别 为1 616 与3 059 bp 所 有unige nes 序 列 集 已 提 交 至NCBI 的 转 录 组 组 装 数 据 集 transcriptome shotgun assembly TSA 登 录 号 为 GILL00000000 转 录 组 长 度 分 布 结 果 显 示 300 500bp 序 列 所 占 比 例 最 高 占30 69 图1 大 于1 kb 的unigenes 为14 306 条 占43 36 BUSCO 分 析 结 果 显 示91 7 的unigenes 为 完 整 基 因 2 0 是 部 分 片 段 其 余unigenes 无 比 对 结 果 Unigenes 集 的NR 注 释 信 息 已 释 放 到 数 据 共 享 平 台Figshare https doi org 10 6084 m9 figshare 12084 6 33 v1 供直接下载使 用 2 2 温室白粉虱触角转录组基因功能注释 Unigenes 通 过 与 NR NT KEGG KOG PFAM Swiss prot 等 数 据 库 进 行 比 对 注 释 共 有17 846 条 获 得 注 释 信 息 占unigenes 总 数 的54 09 NR 数 据 库 中 注 释 到 的unigene 数 量 最 多 为15842 占48 17 其 次 为GO 12 266 37 29 PFAM 11 923 36 25 Swiss Prot 10 560 32 11 KOG 6 631 20 16 和KEGG 5 964 18 13 与NR 数 据 库 比 对 温 室 白 粉 虱 触 角 转 录 组 与 其 他 物 种 注 释 成 功 的 相 似 的 基 因 序 列 共15 842 条 物 种 分 布 图 所 示 温 室 白 粉 虱unigene 序 列 与 烟 粉 虱 相 似 度 最 高 为 87 12 其 次 为 Cryptotermes secundus 1 26 褐 飞 虱 1 04 内 华 达 古 白 蚁 Zootermop sis nevadensis 0 66 黑 蚁 Lasius niger 0 47 其 他 9 45 图2 2 3 Unigene s 的功能分 析 基 于 G O 数 据 库 对 温 室 白 粉 虱 的 12 266 条 unigene 进 行 功 能 分 类 统 计 图 3 总 共 得 到 229 096 Cryptotermes secundus 烟粉虱 Bemisia tabaci 褐飞虱 Bemisia tabaci 内华达古白蚁 Bemisia tabaci 黑蚁 Lasius niger 其他Others 0 66 1 04 1 26 0 47 9 45 87 12 图 2 NR 数据库中注释的温室白粉虱触角转录组 unigenes Figure 2 Annotated unigenes in antennal transcriptome of Trialeurodes vaporariorumi n in NR database Unigene 数量 Numberofunigene 0 2500 5000 7500 400 1000 500 600 700 800 900 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 长度 bpLength 图 1 温室白粉虱触角转录组 unigenes 长度分布 Figure 1 Length distribution of unigenes in the antennal transcriptome of Trialeurodes vaporariorum 2052 条