[发明专利]一种高通量筛选植物基因组差异等位表达的基因的方法

说明书

本发明提供了一种高通量筛选植物基因组等位不平衡表达的杂合变异位点的方法，属于遗传学研究领域，包括以下步骤：1)外源调控因素处理植物材料获得处理样品；2)提取处理样品和对照样品的总RNA，构建链特异性测序文库并进行高通量测序；3)过滤所述原始测序数据获得clean reads；4)将所述clean reads分别与参考基因组进行比对获得比对结果；5)删除比对结果中多余复制读段，将出现INDEL位点周围的序列进行重新比对获得最终比对结果数据；6)将所述最终比对结果数据进行等位位点变异筛选获得等位不平衡表达的杂合变异位点。所述方法解决了在等位水平上解析基因组对外界环境响应的分析难题。

技术领域

本发明属于遗传学研究领域，尤其涉及一种高通量筛选植物基因组差异等位表达的基因的方法。

背景技术

随着测序技术的发展，高通量测序技术的应用越来越广泛，为遗传信息的揭示和基因表达调控等生物学研究提供了重要的信息，已经成为研究基因组学最常用的实验技术。自1973年来，Sanger测序法以其方便简单、可靠准确、测序片段长等优点得以迅速发展，并被广泛应用于科学研究，为科学发展做出了重要贡献。但Sanger测序又因其无法进一步扩大并行和微量化等缺点对进一步研究有所限制。高通量测序应运而生，它可以一次性对几百万到十亿条DNA分子进行并行测序，其使得可以对一个物种的转录组和基因组进行深入、细致、全貌的分析，又称为深度测序。

生物伴随着环境变化而产生进化，其发生了基因组序列的变异，而从导致了“基因多态性”，其中也包括等位基因多态性，一方面等位变异发生在编码区有可能导致蛋白功能发生变化从而影响表型，另一方面变异发生在非编码区也可能对基因的表达产生影响并最终导致等位基因表达量的不同从而影响表型。

在外界环境刺激下，部分基因的表达水平没有显示出显著的差异，因此很难区分和筛选出响应处理的基因来进行进一步功能研究，差异等位表达可以直接且灵敏的反映各种生物与非生物调控因素对于表达的影响。筛选出差异等位表达的基因就可以对外界环境刺激植物生长的调控机制进行深入的解析。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种高通量筛选植物基因组差异等位表达的基因的方法，所述方法能够快速精确的筛选出外源环境刺激后，植物基因组差异等位表达的基因。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种高通量筛选植物基因组等位不平衡表达的杂合变异位点的方法，包括以下步骤：

1)外源调控因素处理植物材料获得处理样品，未进行外源调控因素处理的样品为对照样品；

2)提取步骤1)中所述处理样品和对照样品的总RNA，构建处理样品和对照样品的链特异性测序文库；用Illumina Hiseq2500对所述处理样品和对照样品的链特异性测序文库进行高通量测序获得处理样品和对照样品的原始测序数据；

3)过滤所述处理样品和对照样品的原始测序数据获得处理样品和对照样品的clean reads；

4)将所述处理样品和对照样品的clean reads分别与参考基因组进行比对获得处理样品比对结果与对照样品比对结果；

5)分别删除处理样品比对结果和对照样品比对结果中由PCR扩增所形成相同的多余复制读段，然后将出现INDEL位点上下游共500bp序列与参考基因组进行重新比对获得处理样品和对照样品的最终比对结果数据；

6)将所述处理样品和对照样品的最终比对结果数据进行等位位点变异筛选，筛选处理样品与对照样品中基因型相同、表达量不同的杂合位点，获得等位不平衡表达的杂合变异位点。

优选的，所述外源调控因素包括外源激素和环境胁迫。

优选的，所述环境胁迫包括干旱、盐碱、冷冻和洪涝。

优选的，所述植物为林木。