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基于蛋白质相互作用网络的茶树抗假眼小绿叶蝉研究

王芬 裴会敏 文狄 陈志 李静

王芬,裴会敏,文狄,等. 基于蛋白质相互作用网络的茶树抗假眼小绿叶蝉研究 [J]. 福建农业学报,2021,36(3):326−331 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.03.011
引用本文: 王芬,裴会敏,文狄,等. 基于蛋白质相互作用网络的茶树抗假眼小绿叶蝉研究 [J]. 福建农业学报,2021,36(3):326−331 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.03.011
WANG F, PEI H M, WEN D, et al. Resistance of Tea Plants to Empoasca vitis Gothe Invasion Analyzed by PPIN [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2021,36(3):326−331 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.03.011
Citation: WANG F, PEI H M, WEN D, et al. Resistance of Tea Plants to Empoasca vitis Gothe Invasion Analyzed by PPIN [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2021,36(3):326−331 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.03.011

基于蛋白质相互作用网络的茶树抗假眼小绿叶蝉研究

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2021.03.011
基金项目: 贵州省科技厅基础研究计划项目(黔科合基础[2019]1298);贵州省教育厅项目(黔教合KY字[2018]420、[2018]419和 [2016] 020);国中医药办科技函([2018]132号、[2019]186号);贵州省植物学重点支持学科开放基金(qnsyzw1809);黔南民族师范学院科研创新团队项目(QNYSKYTD2018011、Qnsyk201605);黔南民族师范学院项目(QNSY2018ZJ006、2019xjg0303、QNSY2018BS018)
详细信息
    作者简介:

    王芬(1984−),女,博士研究生,副教授,主要从事生物信息学教学及研究工作(E-mail:fenmin521@163.com

    通讯作者:

    裴会敏(E-mail:huiminpei@163.com

  • 中图分类号: S 435

Resistance of Tea Plants to Empoasca vitis Gothe Invasion Analyzed by PPIN

  • 摘要:   目的  细胞生长的每个阶段都离不开蛋白质相互作用,研究假眼小绿叶蝉侵染茶叶后差异基因参与的蛋白质相互作用对解析抗虫分子机理具有指导意义。  方法  对有无受假眼小绿叶蝉侵害的都匀毛尖茶树鸟王种进行转录组测序,基于同源比对算法构建0 h与12 h、0 h与24 h的差异基因蛋白质相互作用网络。  结果  0 h与12 h的差异基因共有212个互作,0 h与24 h的差异基因共有3 551个互作,合并网络后得到3 605个互作,并对网络进行拓扑属性分析,发现网络中蛋白质的度符合幂律分布。通过网络可以进行蛋白质的功能预测,并且对网络进行GO和KEGG分析发现差异基因的蛋白互作主要参与植物病原体互作,植物激素信号转导,DNA碱基切除修复、核酸切除修复、错配修复,亚麻酸和亚油酸代谢等生物过程,并且侵染24 h比侵染12 h需要启动更多的互作来抵御假眼小绿叶蝉的侵染。  结论  茶叶主要通过三个差异基因启动相应的互作来抵抗假眼小绿叶蝉的侵害,继续被侵害时将启动更多的互作,并通过产生相关次级代谢产物来抵御虫害。研究结果为探究鸟王种受假眼小绿叶蝉取食前后茶树抵御假眼小绿叶蝉侵染的代谢机理提供参考,为都匀毛尖病虫害防治、后续良种选育和引种奠定基础。
  • 图  1  侵染0 h和侵染24 h差异基因蛋白质相互作用网络

    Figure  1.  PPINs of DEGs between 0 h and 24 h after infestation

    图  2  0 h与12 h的差异基因互作与0 h与24 h的差异基因互作的重叠数与差异数

    Figure  2.  Number of overlapping and different PPIs between 0-12 h and 0-24 h DEGs

    图  3  假眼小绿叶蝉侵染0 h和24 h的差异基因蛋白互作网络拓扑属性

    注:A:中介中心性;B:接近中心性;C:拓扑系数;D:度分布。

    Figure  3.  Topological properties of PPINs in 0 h and 24 h DEGs

    Note: A: Betweenness centrality; B: closeness to centrality; C: topological coefficient; D: degree distribution.

    表  1  差异基因相互作用数目

    Table  1.   Number of PPIs in DEGs

    差异基因 DEG蛋白质相互作用数目 PPI number
    0 h vs 12 h212
    0 h vs 24 h3 551
    12 h vs 24 h0
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    表  2  三个网络的全局特性

    Table  2.   Global properties of 3 networks

    特性
    Property
    0 h与12 h的
    差异基因蛋白
    互作网络
    0 h vs 12 h
    0 h与24 h的
    差异基因蛋白
    互作网络
    0 h vs 24 h
    合并的网络
    Merged network
    节点 Nodes 112 499 531
    聚合系数
    Clustering coefficient
    0.220 0.351 0.333
    网络直径
    Network diameter
    6 7 7
    网络半径
    Network radius
    1 1 1
    最短路径
    Shortest paths
    32% 33% 32%
    特征路径长度
    Characteristic path length
    2.912 2.625 2.668
    平均邻居数
    Avg.number of neighbors
    3.786 14.232 13.578
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-07-06
  • 修回日期:  2020-09-23
  • 网络出版日期:  2021-02-08
  • 刊出日期:  2021-03-31

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