![zoޛ)j首׆V׆O^ jxiu}]a٫um] OQn4>nM@mt)jpk-^@O^ Rο?tmwm8Nӏa3]Ib^Z}p3@W4 ׀ O^ ]u^9]577׀5]Cװ׀0/ O^ mrU\Wr}4MtOtP׀ O^ uui)+-bjv^o7@uᤀ,t*%jxh4Muᮑ4]M@>>Vp3@ S2,AZu@1<$R`FJ^h 4ڨ3@N63@uQ4M@p3@jxiuguEu᭴/NK<$uз4
KBYuδhOyכ:YuδK Oi^5D,@D5ȧ*b*%i4MMM](https://tp.67gu.com/showimg.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/jsxk/jsxk201604/jsxk20160418-1-l.jpg)
对照信号、看家基因信号值正常；平均背景值与噪音值较低；阳性率数值正常。这些结果说明，本组基因芯片的质量、杂交和检测体系均无问题，芯片检测结果可靠。
2.3 不同基因型拟南芥转录组分析
通过软件对野生型（col）和缺失突变体（at14a）植株叶片的差异基因进行了分析。由图4可知，野生型与缺失突变体植株的差异基因共194个，其中122个上调，72个下调。
2.3.1 不同基因型拟南芥差异基因的基因本体（Gene Ontology）分析 Gene Ontology数据库旨在建立注释基因和蛋白质知识的标准词汇体系。GO功能注释包括细胞定位（cellularcomponent）、分子功能（molecular function）、生物学过程（biological processes），3者紧密联系，共同描述基因的特征。细胞定位是指基因产物在细胞中的位置；分子功能描述基因或基因产物的分子生物学活性和功能；生物学过程通常由多种分子功能有序组成。通过Gene Ontology分析，有助于更好地了解拟南芥at14a缺失后，植株基因表达的变化规律。由图5-A可知，2个基因型植株叶片差异基因参与的生物过程多种多样，如细胞代谢、应答胁迫、运输、信号转导、转录等，应答胁迫是其中比较重要的过程。这从转录水平上说明，定位于质膜的at14a作为细胞壁-质膜-细胞骨架连续体的中间分子，可能在拟南芥响应胁迫过程中起关键作用。由图5-B可知，2个基因型植株叶片差异基因主要定位于细胞核，分布比例高达20.35%，其次是细胞质、细胞内、叶绿体等部位。这为at14a定位于质膜，并参与细胞壁的组成提供了组织基础。由图5-C可知，2个基因型植株叶片差异基因主要具有绑定功能，还有转移酶活性、激酶活性、水解酶活性等功能。这表明at14a具有和其他基因相互作用的分子基础。
2.3.2 不同基因型拟南芥差异基因的Pathway分析 日本京都基因和基因组百科全书（KEGG）是生物系统学的数据库，它整合了细胞功能、生物体特性知识，描述了分子间相互作用。由图6可知，2种基因型植株叶片差异基因参与的代谢途径多种多样，如核糖体代谢、淀粉与蔗糖代谢、氨基糖代谢、与细胞色素P450相关的异源性代谢、叶绿素卟啉环代谢、乙醛酸代谢、色氨酸代谢、光合代谢等。这些结果表明，at14a可能参与这些代谢途径的调控。
3 讨论与结论
叶片在植物光合作用、蒸腾作用、水和营养物质的吸收等过程中发挥重要作用，从而影响整个植物的生长和发育。因此，叶片组织的转录组学研究在植物转录组学的研究中具有举足轻重的作用。at14a在叶片中表达较高，这为它在生物进程中发挥功能提供了组织基础。
近期的研究表明，AT14A是WMC连续体中必不可少的核心分子，可以作为植物细胞壁和细胞骨架之间的连接载体，与动物整合素一样，在控制极性和形态中起重要作用。它参与了细胞质膜与细胞壁间的黏附，并参与了渗透胁迫诱导的质-壁分离过程[8]。越来越多的证据表明，在植物细胞中WMC连续体对胁迫起重要的调控作用，但是它通过膜蛋白介导的分子机制还不清楚。相关研究表明，植物类整合素参与了霉菌毒素的渗透作用、机械刺激应答、细胞壁黏附等[12]。笔者的研究也发现，2个基因型植株差异基因主要参与了应答胁迫过程。
AT5G39610（ATNAC2）是编码NAC结构域的转录因子。
在盐胁迫下，野生型、NTHK1转基因株系中该基因表达上调；此外，它还参与氧化胁迫[13]。AT4G32770（VTE1）编码生育酚环化酶，与生育酚（维生素E）的合成有关，它参与应答高光、氧化、低温等逆境胁迫过程[14]。AT1G53240（MMDH1）编码线粒体苹果酸脱氢酶，它参与冷胁迫和盐胁迫应答过程，并参与细菌防御反应；它还参与苹果酸、三羧酸循环等碳水化合物的代谢过程[15]。AT1G02920（GST11）编码谷胱甘肽转移酶，具有和钴离子、铜离子、谷胱甘肽结合的功能，它定位于细胞质、细胞核和液泡等部位，参与应答盐胁迫、细菌和真菌防御，还参与谷胱甘肽代谢和毒素分解代谢等途径[16]。AT1G10760（SEX1）编码淀粉降解所需的α-葡聚糖水合二激酶，它具有α-葡聚糖水合二激酶活性，能与ATP、金属离子结合，它定位于叶绿体、线粒体等部位，参与了应答冷胁迫过程，与淀粉分解途径有关[17]。AT14A可能通过调控这些逆境相关胁迫基因的表达，从而参与了拟南芥响应逆境胁迫过程。
本试验通过转录组学和生物信息学的方法初步分析了拟南芥缺失突变体at14a的基因表达变化及其参与的生物学过程和代谢途径等，分析结果较直观，为进一步研究at14a作用的分子机制奠定了基础。
参考文献：
[1]Hynes R O. Integrins：bidirectional，allosteric signaling machines[J]. Cell，2002，110（6）：673-687.
[2]Qin J，Vinogradova O，Plow E F. Integrin bidirectional signaling：a molecular view[J]. PLoS Biology，2004，2（6）：726-729.
[3]Wegener K L，Partridge A W，Han J，et al. Structural basis of integrin activation by talin[J]. Cell，2007，128（1）：171-182.
[4]Kumar M N，Hsieh Y F，Verslues P E. At14a-Like1 participates in membrane-associated mechanisms promoting growth during drought in Arabidopsis thaliana[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2015，112（33）：10545-10550.
[5]Nick P. Microtubules，signalling and abiotic stress[J]. Plant Journal for Cell & Molecular Biology，2013，75（2）：309-323.
[6]Schindler M，Meiners S，Cheresh D A. RGD-dependent linkage between plant cell wall and plasma membrane：consequences for growth[J]. Journal of Cell Biology，1989，108（5）：1955-1965.
[7]Nagpal P，Quatrano R S. Isolation and characterization of a cDNA clone from Arabidopsis thaliana with partial sequence similarity to integrins[J]. Gene，1999，230（1）：33-40.
[8]Lü B，Liang J S，Zhang J H，et al. AT14A mediates the cell wall-plasma membrane-cytoskeleton continuum in Arabidopsis thaliana cells[J]. Journal of Experimental Botany，2012，63（11）：4061-4069.
[9]Velculescu V E，Zhang L，Zhou W，et al. Characterization of the yeast transcriptome[J]. Cell，1997，88（2）：243-251.
[10]章 琼，蒋高中，李 冰. 水产动物对氨氮胁迫响应的转录组分析研究进展[J]. 江苏农业科学，2015，43（3）：227-230.
[11]魏松红，刘志恒，纪明山，等. 基因芯片技术在植物病害中的应用[J]. 河南农业科学，2008（3）：20-22.
[12]Knepper C，Savory E A，Day B. Arabidopsis NDR1 is an integrin-like protein with a role in fluid loss and plasma membrane-cell wall adhesion[J]. Plant Physiology，2011，156（1）：286-300.
[13]He X J，Mu R L，Cao W H，et al. AtNAC2，a transcription factor downstream of ethylene and auxin signaling pathways，is involved in salt stress response and lateral root development[J]. The Plant Journal，2005，44（6）：903-916.
[14]Havaux M，Eymery F，Porfirova S，et al. Vitamin E protects against photoinhibition and photooxidative stress in Arabidopsis thaliana[J].The Plant Cell，2005，17（12）：3451-3469.
[15]Nakaminami K，Matsui A，Nakagami H A，et al. Analysis of differential expression patterns of mRNA and protein during cold-acclimation and de-acclimation in Arabidopsis[J]. Molecular & Cellular Proteomics，2014，13（12）：3602-3611.
[16]Kouno T，Ezaki B. Multiple regulation of Arabidopsis AtGST11 gene expression by four transcription factors under abiotic stresses[J]. Physiologia Plantarum，2013，148（1）：97-104.
[17]Yano R，Nakamura M，Yoneyama T，et al. Starch-related α-glucan/water dikinase is involved in the cold-induced development of freezing tolerance in Arabidopsis[J]. Plant Physiology，2005，138（2）：837-846.张彦妮，李兆婷，张艳波，等. 毛百合试管鳞茎形成和膨大的培养优化[J]. 江苏农业科学，2016，44（4）：74-78.