[发明专利]一种光合通路基因调控网络的构建方法

说明书

本发明提供了一种光合通路基因调控网络的构建方法，包括以下步骤：1)获得物种的光合通路基因的SNP数据；2)对物种的表型性状测定，得到表型数据；3)利用所述步骤1)得到的SNP数据和所述步骤2)得到的表型数据进行基因位点间的上位性模式检测，确定两两基因间的相互作用关系；4)验证所述步骤3)得到基因间的相关性；5)以所述步骤3)得到具有相关性的基因为候选基因，构建基因调控网络；所述步骤1)和步骤2)之间没有时间顺序限制。本发明提供的构建方法综合考虑基因位点变异及生物群体表型，通过计算位点间上位性，更精确地构建基因调控网络，并且对光合作用机理的研究及其改良具有重要的理论意义和实用价值。

技术领域

本发明涉及基因调控网络技术领域，具体涉及一种光合通路基因调控网络的构建方法。

背景技术

光合作用是世界上最重要的化学反应之一，地球上90％以上的生物质能源及木材组织都来源于光合作用，而光合作用效率低下，仅能利用2％～4％的太阳能，因此致力于光合作用的改良研究尤为重要。然而，光合作用涉及一系列复杂的生物学过程，其调控关系复杂，仅通过传统方法改良光合速率，其效果受到了限制。光合作用是一个复杂的、受多层次、多基因联合调控的过程，单靠对单基因的研究无法对其进行调控。基因调控网络体现了基因之间的相互联系，通过对基因调控网络的研究，可以发现基因影响生物体的协助脉络，并能在复杂的作用链条中，系统地挖掘基因发挥作用的真实线索。因此通过探索和分析光合通路基因调控网络，从整体水平探索光合作用调控机制，将为光合作用的改良提供重要理论意义和实用价值。

目前构建基因调控网络主要由布尔网络、微分方程和贝叶斯网络等方法，这些方法大都致力于基因表达水平的研究，而基因的表达水平由于芯片等技术本身的误差，使构建的基因调控网络具有一定程度偏差，且基因本身变异在构建基因调控网络中未涉及。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光合通路基因调控网络的构建方法，使所述方法能够综合考虑基因位点变异及生物群体表型，精确地构建基因调控网络。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种光合通路基因调控网络的构建方法，包括以下步骤：

1)获得物种的光合通路基因的SNP数据；

2)对物种的表型性状测定，得到表型数据；

3)利用所述步骤1)得到的SNP数据和所述步骤2)得到的表型数据进行基因位点间的上位性模式检测，确定两两基因间的相互作用关系；

4)验证所述步骤3)得到的两两基因间的相关性；

5)以所述步骤3)得到具有相关性的基因为候选基因，构建基因调控网络；

所述步骤1)和步骤2)之间没有时间顺序限制。

优选的，所述步骤1)具体为：

I.利用基因组重测序技术测定物种的基因组序列；

Ⅱ.将测序得到的基因组序列进行比对，获得基因组SNP数据；

Ш.利用公共数据库中近缘物种光合通路中的基因作为候选基因，从重测序数据中得到光合通路基因的SNP位点。

优选的，删除基因型频率小于5％的SNP数据。

优选的，所述步骤2)中的表型数据包括净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、木质素含量、综纤维素含量、α-纤维素含量、纤维长、纤维宽、微纤丝角、树高、胸径和材积。

优选的，所述物种包括杨树；所述杨树包括毛白杨。

优选的，所述步骤2)中上位性模式检测包括以下步骤：