identify genes that were differentially expressed (DEGs)
between GA3-treated and untreated control samples
(Figure 4). Using a very stringent cutoff value, 1,281
genes with increased transcript abundance and 757
genes with decreased transcript abundance were identified
in grape flowers 1 h after GA3 treatment (Figure 4A).
Interestingly, an even larger number of genes exhibited
differential expression 24 h following GA3 treatment,
with 1,360 genes displaying increased transcript abundance
and 1,353 genes showing decreased transcript
abundance. As shown in Figure 4B, among these differentially
expressed genes, 475 and 925 genes were upregulated
only in grape flowers 1 h or 24 h following GA3
treatment, respectively (Additional file 3: Tables S1-S2);
316 and 604 genes were down-regulated only in grape
flowers 1 h or 24 h following GA3 treatment, respectively
(Additional file 3: Tables S3-S4); 435 genes were downregulated
1 h after GA3 treatment and then up-regulated
24 h after GA3 treatment (Additional file 3: Table S5); 743
genes were up-regulated 1 h after GA3 treatment and then
Figure 2 Inflorescences, clusters, berries and seeds from grape cv. ‘Kyoho’ following GA3 application. (A and B) Inflorescences from
untreated control (A) and GA3-treated (B) plants 72 h after treatment; (C and D) Magnification of the portions of (A) and (B) enclosed in a red
frame, respectively; (E and F) Inflorescences from untreated control (E) and GA3-treated (F) plants 8 d after treatment. (G and H) Clusters from
untreated control (G) and GA3-treated (H) plants 57 d after treatment (45 d after full bloom, DAF); (I) Berries from untreated control (top-row)
and GA3-treated (bottom-row) plants 57 d after treatment (45 DAF); (J) Seeds from untreated control (top-row) and GA3-treated (bottom-row)
plants at maturity.
Cheng et al. BMC Genomics (2015) 16:128 Page 5 of 16
down-regulated 24 h after GA3 treatment (Additional file
3: Table S6); and somewhat surprisingly, only 6 genes were
simultaneously down-regulated both 1 h and 24 h following
GA3 treatment (Additional file 3: Table S7). Among
these simultaneously down-regulated genes, genes encoding
a Pelota protein, a putative aspartic proteinase
nepenthesin-2 precursor, a putative hydroxysteroid dehydrogenase,
a kelch repeat-containing F-box family protein
and two hypothetical proteins were included.
Many DEGs with functions within the biological process
category of GO were observed (Figure 5; Additional file 1:
Table S4). For instance, a large number of genes were
identified that displayed increased or decreased transcript
abundance both 1 h and 24 h after GA3 treatment that
play a role in cellular, metabolic and biosynthetic processes,
response to stress, and transport. In addition, numerous
other DEGs fell within a number of other
interesting groups, including relating to reproduction, pollination,
ripening, cell death, as well as flower, embryonic
and post-embryonic development. Many of the DEGs
identified above (Additional file 1: Table S5) were found to
be involved in multiple biological processes, and those
exhibiting a ≥ 10 fold change from untreated samples are
presented in Additional file 4. At 1 h post-GA3 treatment,
genes encoding a putative receptor protein kinase,
polygalacturonase (PG), guanine nucleotide exchange
factor, NAC domain protein and putative MADS-box
transcription factor were up-regulated, while genes encoding
purple acid phosphatase and Rop guanine nucleotide
exchange factor were down-regulated. At 24 h
post-GA3 treatment, genes encoding a lipid A export
ATP-binding/permease protein MsbA, NAC domain
protein, putative polygalacturonase, leucine-rich repeat
receptor-like serine/threonine-protein kinase, putative
receptor protein kinase, guanine nucleotide exchange
factor and putative MADS-box transcription factor
were down-regulated, while genes encoding purple
acid phosphatase and gibberellin 20-oxidase were upregulated.
We also analyzed DEGs based on their molecular
function, as well as their cellular component (Additional
file 2: Figures S2-S3; Additional file 1: Tables S6-S7).
Within the molecular function category, groups with
the highest abundance of DEGs included those relating
to protein binding and catalytic activity, while other interesting
groups included nucleotide and carbohydrate
binding, as well as hydrolase, transferase, transporter, receptor,
signal transducer and transcription factor activities
(Additional file 2: Figure S2; Additional file 1: Table
Figure 4 Gene Expression Comparisons. (A) Number of DEGs (P value ≤ 0.05 and fold-change ≥ 2) between GA3-treated and untreated samples;
(B) Number of DEGs between 1 h and 24 h following GA3 treatment. Overlapping sets of up-regulated or down-regulated genes between 1 h and
24 h following GA3 application are shown in the Venn diagram.
Figure 3 Changes in gibberellin content within grape flowers 1,
12, 24 and 72 h after GA3 treatment. Each block represents the
mean value of three biological replicates and bars indicate the
standard error. Asterisks indicate significant differences between
GA3-treated and untreated control samples from the same cultivar
(*P < 0.05, independent-samples t test).
Cheng et al. BMC Genomics (2015) 16:128 Page 6 of 16
S6). Within the cellular component category, the greatest
number of DEGs fell within the plasma membrane,
nucleus, and cytoplasm groups (Additional file 2: Figure
S3; Additional file 1: Table S7).
ระบุยีนที่แสดงออกแตกต่างกัน ( degs )
ระหว่างปฏิบัติ และตัวอย่างการควบคุมสาร GA3
( รูปที่ 4 ) การใช้ค่าตัดมากเข้มงวด 1281
ยีนส์ที่มีความอุดมสมบูรณ์และการเพิ่มบันทึก
ยีนส์ที่มีความอุดมสมบูรณ์ลดลงหลักฐานระบุ
องุ่นดอกไม้ 1 ชั่วโมงหลังจาก GA3 ในการรักษา ( รูปที่ 4 ) .
น่าสนใจ จำนวนขนาดใหญ่ของยีนมี
แสดงออกที่แตกต่างกัน 24 ชั่วโมงต่อไปนี้ GA3 การรักษาด้วยยีนแสดงหลักฐาน
1360 เพิ่มขึ้นมากมาย และยีนที่แสดงผลการเรียนลดลงกัน
มากมาย ดังแสดงในรูปที่ 4B ในหมู่เหล่านี้แตกต่างกัน
แสดงออกยีนและยีน , 925 upregulated
แค่องุ่นดอกไม้ 1 ชั่วโมง หรือ 24 ชั่วโมง ตาม GA3
รักษาตามลำดับ ( เพิ่มเติมไฟล์ 3 : ตาราง s1-s2 ) ;
และเป็นยีนควบคุมเฉพาะองุ่น
ดอกไม้ลงใน 1 ชั่วโมงหรือ 24 ชั่วโมง ต่อไปนี้การรักษาเพิ่มเติม ( GA3 )
3 ไฟล์ : ตาราง s3-s4 ) ; 435 ยีน downregulated
1 H หลังการรักษาแล้ว GA3 คา
24 ชั่วโมงหลังจากการรักษาเพิ่มเติม ( GA3 3 ไฟล์ : ตาราง S5 ) ; 743
ยีนคา 1 ชั่วโมง หลังจากการรักษาแล้ว GA3
รูปที่ 2 ดอก , กลุ่ม ,เบอร์รี่และเมล็ดพันธุ์จากพันธุ์องุ่น ' ' ต่อไปนี้เกียวโฮ GA3 ใบสมัคร ( A และ B ) ช่อดอกจาก
ควบคุมดิบ ( A ) และ ( B ) GA3 รักษาพืช 72 ชั่วโมงหลังการรักษา ( C และ D ) ขยายในส่วนของ ( a ) และ ( b ) อยู่ในกรอบสีแดง
ตามลำดับ ; ( E และ F ) ช่อดอกจากการควบคุมรักษา ( E ) และ GA3 รักษาพืช 8 D ( F ) หลังจากการรักษา ( G และ H )
กลุ่มจากควบคุมสาร ( G ) และ GA3 ปฏิบัติ ( H ) พืช 57 D หลังการรักษา ( 45 D หลังเต็มบาน บาน ) ; ( ผม ) ผลจากการควบคุมรักษา ( แถวบน )
( แถวล่าง ) GA3 และรักษาพืช 57 D หลังการรักษา ( 45 วัน ) ; ( J ) เมล็ดดิบ ( แถวจากการควบคุม ด้านบน ) และ GA3 ปฏิบัติ ( แถวล่าง ) พืชที่ครบกําหนด
.
เฉิง et al . BMC จีโนมิกส์ ( 2015 ) 16:128 หน้า 5 จาก 16
ลงควบคุม 24 ชั่วโมงหลังการรักษา ( GA3 แฟ้มเพิ่มเติม
3 : ตาราง s6 ) ; และค่อนข้างแปลกใจ เพียง 6 ยีน
พร้อมกันลงระเบียบทั้ง 1 ชั่วโมงและ 24 ชั่วโมงต่อไปนี้
GA3 รักษาเพิ่มเติม ( ไฟล์ 3 : ตาราง S7 ) ระหว่าง
เหล่านี้พร้อมกันลงควบคุมยีน ยีน
เป็นเปโลตาโปรตีนเข้ารหัส , กรดอะมิโน Aspartic โปร
nepenthesin-2 โปรตีนเป็นกรดอะมิโน hydroxysteroid
ดีไฮโดรจีเนสเป็น kelch ย้ำที่มีกล่องครอบครัวของโปรตีนและโปรตีนรวมสองสมมุติ
.
หลาย degs กับการทำงานในกระบวนการทางชีวภาพ ประเภทไป
พบ ( รูปที่ 5 ; เพิ่มเติมไฟล์ 1 S4
โต๊ะ ) ตัวอย่างเช่น ตัวเลขขนาดใหญ่ของยีน
ระบุที่ปรากฏเพิ่มขึ้นหรือลดลงหลักฐาน
ความอุดมสมบูรณ์ทั้ง 1 ชั่วโมงและ 24 ชั่วโมงหลังการรักษาว่า GA3
มีบทบาทในระดับเซลล์กระบวนการเผาผลาญ และการตอบสนองต่อความเครียด
, , และการขนส่ง นอกจากนี้ มากมาย
degs อื่นลดลงภายในจำนวนของกลุ่มที่น่าสนใจอื่น ๆรวมทั้งที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์
การสุก การ การตายของเซลล์ รวมทั้งดอกไม้ และการพัฒนาของตัวอ่อนตัวอ่อน
โพสต์ หลายของ degs
ที่ระบุไว้ข้างต้น ( เพิ่มเติมไฟล์ 1 โต๊ะ S5
) พบว่ามีส่วนร่วมในกระบวนการทางชีวภาพหลาย และผู้ซึ่งเป็น≥ 10 เท่า
เปลี่ยนจากตัวอย่างดิบเป็นนำเสนอในแฟ้มเพิ่มเติม 4 . การรักษาที่ post-ga3 1 H ,
ยีนตัวรับโปรตีนไคเนสซึ่งมีการเข้ารหัส
polygalacturonase ( PG ) ด้านเบสกัวนีนแลกเปลี่ยน
, แนคโดเมนโปรตีนและกรดอะมิโนเท่ากับสามารถถอดความ Mads กล่อง
ยีนเข้ารหัส ในขณะที่กรดฟอสฟาเทสเบสกัวนีนสีม่วงและปัจจัยรอบ
ตราลงมาควบคุม การรักษาที่ post-ga3 24 H
, ยีนไขมันส่งออก
เอทีพีผูกพัน / permease msba โปรตีนเข้ารหัส , แนคโดเมน
โปรตีน กรดอะมิโนลิวซีน polygalacturonase รวยซ้ำ
รับเหมือนเซรีน / ทรีโอนีนโปรตีนไคเนสไคเนสรีเซพเตอร์โปรตีนกรดอะมิโน
, ,
เบสกัวนีน แลกเปลี่ยนซึ่งถอดความปัจจัยปัจจัยและแมดส์กล่อง
ลงมาควบคุม ในขณะที่ยีน phosphatase กรดและเอนไซม์สีม่วง
จิบเบอเรลลิน 20 การเข้ารหัสเป็น upregulated .
เรายังได้วิเคราะห์ degs ใช้ฟังก์ชันโมเลกุล
, รวมทั้งชิ้นส่วนโทรศัพท์มือถือของพวกเขาเพิ่มเติม (
2 File : ตัวเลข s2-s3 ; เพิ่มเติม 1 : ตาราง s6-s7
ภายในไฟล์ ) หมวดหมู่ฟังก์ชันโมเลกุลกลุ่ม
ปริมาณสูงสุดของ degs รวมที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาของโปรตีน
น่าสนใจ ในขณะที่กลุ่มอื่น ๆรวมข้อมูลลำดับนิวคลีโอไทด์และคาร์โบไฮเดรต
ผูกพันเช่นเดียวกับไฮโดรเลสของ , ขนย้าย , รับสัญญาณ , ตัวแปลงสัญญาณ , การถอดความปัจจัยต่างๆ
( เพิ่มไฟล์ 2 : รูป S2 ; เพิ่มเติม 1 : ตาราง
รูปที่ 4 การแสดงออกของยีน การเปรียบเทียบไฟล์( ก ) จำนวน degs ( ค่า P ≤ 0.05 และพับเปลี่ยน≥ 2 ) ระหว่าง GA3 ปฏิบัติและตัวอย่างดิบ ;
( B ) จำนวน degs ระหว่าง 1 ชั่วโมงและ 24 ชั่วโมง GA3 ต่อไปนี้การรักษา ชุดสามารถทับซ้อนหรือลงควบคุมยีนระหว่าง 1 ชั่วโมงและ 24 ชั่วโมง ตามโปรแกรม
GA3 แสดงในแผนภาพเวนน์
รูปที่ 3 การเปลี่ยนแปลงปริมาณจิบเบอเรลลินภายในองุ่นดอกไม้ 1
1224 และ 72 ชั่วโมงหลังจาก GA3 รักษา แต่ละบล็อกแทน
ค่าเฉลี่ย 3 ซ้ำทางชีวภาพและแถบแสดง
ข้อผิดพลาดมาตรฐาน เครื่องหมายดอกจันระบุความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการรักษาและการควบคุมสาร GA3
ตัวอย่างจากพันธุ์เดียวกัน ( * p < 0.05 , ตัวอย่างอิสระทดสอบ ) .
เฉิง et al . BMC จีโนมิกส์ ( 2015 ) 16:128 หน้า 6 จาก 16
s6 ) ภายในประเภทส่วนประกอบของเซลล์จํานวน
ของ degs ลดลงภายในพลาสมาเมมเบรน
นิวเคลียส และกลุ่มไซโตปลาสซึม ( เพิ่มเติมไฟล์ 2 : รูป
S3 ; แฟ้มเพิ่มเติม 1 : ตาราง S7 )
การแปล กรุณารอสักครู่..