冷杉属朝鲜冷杉中响应于热处理而表达的分离的基因制造技术

本发明专利技术涉及冷杉属朝鲜冷杉的基因表达水平的全基因组分析。更具体地，本发明专利技术涉及使用基于下一代测序的平台的响应于热处理而表达的分离的基因。

Isolated genes expressed in response to heat treatment in Abies

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷杉属朝鲜冷杉中响应于热处理而表达的分离的基因
本专利技术涉及冷杉(Abies)属朝鲜冷杉的基因表达水平的全基因组分析。更具体地，本专利技术涉及使用基于下一代测序的平台的响应于热处理而表达的分离的基因。
技术介绍
朝鲜冷杉(Abieskoreana)是用于观赏目的的有价值的树种，其在韩国是一种特有但稀有的物种。朝鲜冷杉生长在位于朝鲜半岛南部的汉拿山(Mt.Halla)、智异山(Mt.Chiri)、无等山(Mt.Mudung)、迦智山(Mt.Kaji)和Duckyu山的上部区域。最近，朝鲜冷杉群经受了大规模的枯梢病(dieback)，导致严重减少。可以推测这种枯梢病是全球变暖导致的多个环境因素之间复杂相互作用的结果。由于该物种易受气候变化的影响，因此已被韩国政府指定为检测气候变化的指示物种。在普通树木的情况下，对高温的耐受性仍基本未被研究。因此，揭示易受热应激影响的物种的分子响应机制是重要的，这将有助于理解朝鲜冷杉的热耐受性。高温可以成为生长和发育降低的原因，这在未来几年中可能会由于全球变暖而成为主要问题。预测到21世纪末，全球气温将再升高2℃-6℃。植物可以通过改变数千个基因的表达水平，然后改变细胞过程、生理过程和生化过程来响应高温。但是，在不同物种和基因型之间对热应激的响应存在一些差异。对于绝大多数物种而言，转录组仍基本上未表征。即使在可获得实质信息的物种中，也可能是部分测序的转录组的形式。暴露于应激时，诱导各种基因发挥功能，使植物能够响应于非生物应激原(abioticstressors)。应激诱导的基因表达变化涉及多个转录调控网络。应激诱导的基因可以上调多个下游基因的表达水平，这些下游基因提供对极高温度、严重干旱和高盐度的非生物应激耐受性。因此，基因表达水平的分析可以成为了解转录组动力学和在植物中操纵基因表达模式的潜力的有价值的工具。到目前为止，基于cDNA的微阵列(或者在模式生物的情况下，基于寡核苷酸的微阵列)一直是评价基因表达整体模式的主要工具。根据高通量测序技术的发展，RNA测序(RNA-seq)已被成功应用于许多植物(包括拟南芥、水稻和杨树)中的基因表达谱和其它转录组研究。这种基于测序的方法可以检测绝对表达水平，而不是相对基因表达变化，这需要克服基于微阵列的系统的许多固有局限性。在过去，认为如果没有已知的参考，非常短的读段(read)序列的从头组装(denovoassembly)是很困难的。凭借从头短读段组装方法的最新发展和优化，现在可以经济有效地对具有未知基因组的非模式生物的转录组进行组装，为进行大量并且实质性的新分析打开了大门。因此，该方法使得可以对缺乏测序基因组的物种(如欧洲云杉(Piceaabies))的转录组进行测序。但是，尚没有在环境应激模拟下在冷杉属中使用下一代测序技术进行的比较转录组学分析。在本专利技术中，专利技术人对冷杉属朝鲜冷杉的基因表达水平进行了全基因组分析。最终，使用基于下一代测序的Illumina双端(Illuminapaired-end)平台对响应于热处理而表达的14个重要基因进行了分离和测序。因此，通过分离和识别14个重要基因(这些重要基因可用于产生在热处理下表达的参考转录组)而完成了本专利技术。
技术实现思路
技术问题要解决的技术问题是对冷杉属朝鲜冷杉的基因表达水平进行全基因组分析。此外，本专利技术旨在分离和识别可用于产生在热处理下表达的参考转录组的重要基因。解决技术问题的技术方案本专利技术的目的是提供冷杉属朝鲜冷杉的响应于热处理而表达的分离的基因，其中，分离的基因c142609_g1_i1(NAC)(SEQIDNO:1)、c207159_g1_i1(MYB)(SEQIDNO:2)、c124199_g1_i1(ERF)(SEQIDNO:3)和c173884_g1_i1(bHLH)(SEQIDNO:4)的表达上调；分离的基因c85122_g1_i1(MYB)(SEQIDNO:5)、c199182_g1_i2(bHLH)(SEQIDNO:6)和c189548_g3_i1(ERF)(SEQIDNO:7)的表达下调。本专利技术的其它目的是提供编码冷杉属朝鲜冷杉的响应于热处理而表达的HSP(热休克蛋白)的分离的基因，其中，分离的基因c217843_g2_i1(Hsp90)(SEQIDNO:8)、c149565_g1_i1(Hsp70)(SEQIDNO:9)、c199303_g3_i1(Hsp60)(SEQIDNO:10)和c156586_g1_i1(sHsp)(SEQIDNO:11)的表达上调；分离的基因c205143_g5_i1(Hsp90)(SEQIDNO:12)、c149639_g1_i1(Hsp70)(SEQIDNO:13)和c202543_g1_i1(Hsp70)(SEQIDNO:14)的表达下调。所述冷杉属朝鲜冷杉的响应于热处理而表达的分离的基因已被分离，其中，使用引物对组(primerpairset)SEQIDNO:15和SEQIDNO:16分离基因c142609_g1_i1(NAC)(SEQIDNO:1)；使用引物对组SEQIDNO:17和SEQIDNO:18分离基因c207159_g1_i1(MYB)(SEQIDNO:2)；使用引物对组SEQIDNO:19和SEQIDNO:20分离基因c124199_g1_i1(ERF)(SEQIDNO:3)；使用引物对组SEQIDNO:21和SEQIDNO:22分离基因c173884_g1_i1(bHLH)(SEQIDNO:4)；使用引物对组SEQIDNO:23和SEQIDNO:24分离基因c85122_g1_i1(MYB)(SEQIDNO:5)；使用引物对组SEQIDNO:25和SEQIDNO:26分离基因c199182_g1_i2(bHLH)(SEQIDNO:6)；以及使用引物对组SEQIDNO:27和SEQIDNO:28分离基因c189548_g3_i1(ERF)(SEQIDNO:7)。所述编码冷杉属朝鲜冷杉的响应于热处理而表达的HSP(热休克蛋白)的分离的基因已被分离，其中，使用引物对组SEQIDNO:29和SEQIDNO:30分离基因c217843_g2_i1(Hsp90)(SEQIDNO:8)；使用引物对组SEQIDNO:31和SEQIDNO:32分离基因c149565_g1_i1(Hsp70)(SEQIDNO:9)；使用引物对组SEQIDNO:33和SEQIDNO:34分离基因c199303_g3_i1(Hsp60)(SEQIDNO:10)；使用引物对组SEQIDNO:35和SEQIDNO:36分离基因c156586_g1_i1(sHsp)(SEQIDNO:11)；使用引物对组SEQIDNO:37和SEQIDNO:38分离基因c205143_g5_i1(Hsp90)(SEQIDNO:12)；使用引物对组SEQIDNO:39和SEQIDNO:40分离基因c149639_g1_i1(Hsp70)(SEQIDNO:13)；以及使用引物对组SEQIDNO:4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.冷杉属朝鲜冷杉的响应于热处理而表达的分离的基因，/n其中，分离的基因c142609_g1_i1(NAC)(SEQ ID NO:1)、c207159_g1_i1(MYB)(SEQ IDNO:2)、c124199_g1_i1(ERF)(SEQ ID NO:3)和c173884_g1_i1(bHLH)(SEQ ID NO:4)的表达上调；/n分离的基因c85122_g1_i1(MYB)(SEQ ID NO:5)、c199182_g1_i2(bHLH)(SEQ ID NO:6)和c189548_g3_i1(ERF)(SEQ ID NO:7)的表达下调。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.冷杉属朝鲜冷杉的响应于热处理而表达的分离的基因，
其中，分离的基因c142609_g1_i1(NAC)(SEQIDNO:1)、c207159_g1_i1(MYB)(SEQIDNO:2)、c124199_g1_i1(ERF)(SEQIDNO:3)和c173884_g1_i1(bHLH)(SEQIDNO:4)的表达上调；
分离的基因c85122_g1_i1(MYB)(SEQIDNO:5)、c199182_g1_i2(bHLH)(SEQIDNO:6)和c189548_g3_i1(ERF)(SEQIDNO:7)的表达下调。


2.编码冷杉属朝鲜冷杉的响应于热处理而表达的HSP(热休克蛋白)的分离的基因，
其中，分离的基因c217843_g2_i1(Hsp90)(SEQIDNO:8)、c149565_g1_i1(Hsp70)(SEQIDNO:9)、c199303_g3_i1(Hsp60)(SEQIDNO:10)和c156586_g1_i1(sHsp)(SEQIDNO:11)的表达上调；
分离的基因c205143_g5_i1(Hsp90)(SEQIDNO:12)、c149639_g1_i1(Hsp70)(SEQIDNO:13)和c202543_g1_i1(Hsp70)(SEQIDNO:14)的表达下调。


3.根据权利要求1所述的冷杉属朝鲜冷杉的响应于热处理而表达的分离的基因，其中，
使用引物对组SEQIDNO:15和SEQIDNO:16分离基因c142609_g1_i1(NAC)(SEQIDNO:1)；
使用引物对组SEQIDNO:17和SEQIDNO:18分离基因c207159_g1_i1(MYB)(SEQIDNO:2)；
使用引物对组SEQIDNO:19和SEQIDNO:20分离基因c124199_g1_i1(ERF)(...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴亨喆，黄贞恩，
申请(专利权)人：国立生态院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR