园艺学报 ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (9): 2063-2074.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0954
吴悠1, 冀宏宇1, 邓淑雯1, 梁翠怡1, 万志庭2, 吴沙沙1, 翟俊文1,*()
收稿日期:
2024-01-24
修回日期:
2024-05-17
出版日期:
2024-09-25
发布日期:
2024-09-19
通讯作者:
基金资助:
WU You1, JI Hongyu1, DENG Shuwen1, LIANG Cuiyi1, WAN Zhiting2, WU Shasha1, ZHAI Junwen1,*()
Received:
2024-01-24
Revised:
2024-05-17
Published:
2024-09-25
Online:
2024-09-19
摘要:
为了推进三褶虾脊兰(Calanthe triplicata)花发育相关基因表达模式的研究,使用geNorm、NormFinder、BestKeeper和RefFinder等4种算法在整花、花部各结构和混合样品中鉴定和评估了9个候选内参基因。结果显示,尽管各处理之间内参基因的稳定性排名略有差异,但UBQ1和UBQ2表现最为稳定。通过RT-qPCR扩增了与花发育相关的4个靶基因,结果佐证了UBQ1和UBQ2是研究三褶虾脊兰花发育基因表达的最佳内参基因。
吴悠, 冀宏宇, 邓淑雯, 梁翠怡, 万志庭, 吴沙沙, 翟俊文. 三褶虾脊兰花发育相关基因RT-qPCR内参基因的筛选[J]. 园艺学报, 2024, 51(9): 2063-2074.
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基因 Gene | 引物序列(5′-3′) Primer sequence | 退火温度/℃ Annealing temperature | 扩增长度/bp Amplicon length | 扩增效率/% PCR efficiency | R2 | 序列号 Accession |
---|---|---|---|---|---|---|
ACTB | GCTTTCCCTTTATGCGAGT CATCAGTCAAATCCCTACCAG | 57.0 57.1 | 145 | 98.72 | 0.9996 | MZ005277 |
ADF | GGAGAAAACTGGAGGTGCT TGCGTCACAAAATCAAAATC | 56.9 57.2 | 101 | 93.41 | 0.9964 | MZ005280 |
EF1-α | TCATCATCGACTCCACCAC TTGCATCCATCTTATTGCAG | 57.8 57.3 | 131 | 99.97 | 0.9996 | MZ005274 |
GAPDH | GCGAGTCAGAACATCATCC GGCAAGTCAAGTCCACAAC | 56.6 56.6 | 138 | 98.04 | 0.9992 | MZ005278 |
PP2A | TCCGGTTGTTTGAATATGG GATAGGAGGAGGCAGATGG | 56.8 57.2 | 108 | 101.76 | 0.9988 | MZ005275 |
TIP41 | TGACTACACATTCACGACACC TCACAATCCTCCCAGTTTG | 57.0 57.0 | 107 | 92.42 | 0.9982 | MZ005279 |
TUB | GCCTCACCCAGACTTTTATG TGTATGCCTTGCTTCCTTG | 57.3 57.4 | 128 | 90.41 | 0.9901 | MZ005276 |
UBQ1 | CACCTTGTTCTCCGTCTCA GATGCCCTCCTTATCTTGG | 57.2 57.1 | 97 | 103.44 | 0.9950 | MZ005281 |
UBQ2 | CCACTCTTCATCTGGTGCT GAATGCCCTCCTTATCCTG | 57.7 57.4 | 143 | 98.16 | 0.9973 | MZ005282 |
表1 本研究中用于RT-qPCR的引物
Table 1 The primers used for RT-qPCR normalization in this study
基因 Gene | 引物序列(5′-3′) Primer sequence | 退火温度/℃ Annealing temperature | 扩增长度/bp Amplicon length | 扩增效率/% PCR efficiency | R2 | 序列号 Accession |
---|---|---|---|---|---|---|
ACTB | GCTTTCCCTTTATGCGAGT CATCAGTCAAATCCCTACCAG | 57.0 57.1 | 145 | 98.72 | 0.9996 | MZ005277 |
ADF | GGAGAAAACTGGAGGTGCT TGCGTCACAAAATCAAAATC | 56.9 57.2 | 101 | 93.41 | 0.9964 | MZ005280 |
EF1-α | TCATCATCGACTCCACCAC TTGCATCCATCTTATTGCAG | 57.8 57.3 | 131 | 99.97 | 0.9996 | MZ005274 |
GAPDH | GCGAGTCAGAACATCATCC GGCAAGTCAAGTCCACAAC | 56.6 56.6 | 138 | 98.04 | 0.9992 | MZ005278 |
PP2A | TCCGGTTGTTTGAATATGG GATAGGAGGAGGCAGATGG | 56.8 57.2 | 108 | 101.76 | 0.9988 | MZ005275 |
TIP41 | TGACTACACATTCACGACACC TCACAATCCTCCCAGTTTG | 57.0 57.0 | 107 | 92.42 | 0.9982 | MZ005279 |
TUB | GCCTCACCCAGACTTTTATG TGTATGCCTTGCTTCCTTG | 57.3 57.4 | 128 | 90.41 | 0.9901 | MZ005276 |
UBQ1 | CACCTTGTTCTCCGTCTCA GATGCCCTCCTTATCTTGG | 57.2 57.1 | 97 | 103.44 | 0.9950 | MZ005281 |
UBQ2 | CCACTCTTCATCTGGTGCT GAATGCCCTCCTTATCCTG | 57.7 57.4 | 143 | 98.16 | 0.9973 | MZ005282 |
基因 Gene | 引物序列(5′-3′) Primer sequence |
---|---|
CtARF3 | F:TGTATCCTTCGTTGTTCCCT;R:ATCTTCCCTGAGCCACATT |
CtARF16 | F:AAAGCTCAAGTGGTCGGAT;R:AAAGCCTCTCTAAGCTCCTCA |
CtARF17 | F:GAAGACACCGAACTAAGGCT;R:CCTCTCGAACTCAGAATCATC |
CtARF22 | F:GTGATTTGTCGGGTCGTAG;R:TCCACTTCTTCCCCTTCTC |
表2 ARF基因的RT-qPCR引物
Table 2 The primers used for RT-qPCR of ARF genes
基因 Gene | 引物序列(5′-3′) Primer sequence |
---|---|
CtARF3 | F:TGTATCCTTCGTTGTTCCCT;R:ATCTTCCCTGAGCCACATT |
CtARF16 | F:AAAGCTCAAGTGGTCGGAT;R:AAAGCCTCTCTAAGCTCCTCA |
CtARF17 | F:GAAGACACCGAACTAAGGCT;R:CCTCTCGAACTCAGAATCATC |
CtARF22 | F:GTGATTTGTCGGGTCGTAG;R:TCCACTTCTTCCCCTTCTC |
排名 Rank | 整花组 Flower group | 花部结构组 Floral structure group | 混合组 Mixed group | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
基因 Gene | M | 基因 Gene | M | 基因 Gene | M | |||
1 | UBQ1 | 0.004 | UBQ1 | 0.024 | UBQ1 | 0.022 | ||
2 | UBQ2 | 0.004 | UBQ2 | 0.024 | UBQ2 | 0.022 | ||
3 | ADF | 0.013 | ADF | 0.069 | PP2A | 0.073 | ||
4 | ACTB | 0.029 | PP2A | 0.083 | EF1-α | 0.084 | ||
5 | TUB | 0.048 | EF1-α | 0.089 | TUB | 0.087 | ||
6 | PP2A | 0.055 | TUB | 0.092 | GAPDH | 0.094 | ||
7 | EF1-α | 0.059 | GAPDH | 0.098 | ACTB | 0.098 | ||
8 | GAPDH | 0.063 | ACTB | 0.102 | TIP41 | 0.113 | ||
9 | TIP41 | 0.085 | TIP41 | 0.114 | ADF | 0.129 |
表3 geNorm计算的9个候选内参基因的表达稳定性(M)排名
Table 3 Gene expression stability ranking of nine candidate reference genes calculated by geNorm
排名 Rank | 整花组 Flower group | 花部结构组 Floral structure group | 混合组 Mixed group | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
基因 Gene | M | 基因 Gene | M | 基因 Gene | M | |||
1 | UBQ1 | 0.004 | UBQ1 | 0.024 | UBQ1 | 0.022 | ||
2 | UBQ2 | 0.004 | UBQ2 | 0.024 | UBQ2 | 0.022 | ||
3 | ADF | 0.013 | ADF | 0.069 | PP2A | 0.073 | ||
4 | ACTB | 0.029 | PP2A | 0.083 | EF1-α | 0.084 | ||
5 | TUB | 0.048 | EF1-α | 0.089 | TUB | 0.087 | ||
6 | PP2A | 0.055 | TUB | 0.092 | GAPDH | 0.094 | ||
7 | EF1-α | 0.059 | GAPDH | 0.098 | ACTB | 0.098 | ||
8 | GAPDH | 0.063 | ACTB | 0.102 | TIP41 | 0.113 | ||
9 | TIP41 | 0.085 | TIP41 | 0.114 | ADF | 0.129 |
排名 Rank | 整花组 Flower group | 花部结构组 Floral structure group | 混合组 Mixed group | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
基因 Gene | SV | 基因 Gene | SV | 基因 Gene | SV | |||
1 | PP2A | 0.020 | ADF | 0.035 | UBQ1 | 0.044 | ||
2 | TUB | 0.021 | EF1-α | 0.040 | PP2A | 0.044 | ||
3 | UBQ1 | 0.023 | PP2A | 0.042 | EF1-α | 0.046 | ||
4 | UBQ2 | 0.024 | UBQ1 | 0.051 | UBQ2 | 0.050 | ||
5 | EF1-α | 0.029 | TUB | 0.054 | TUB | 0.055 | ||
6 | ADF | 0.039 | UBQ2 | 0.058 | GAPDH | 0.056 | ||
7 | GAPDH | 0.049 | GAPDH | 0.061 | ACTB | 0.061 | ||
8 | ACTB | 0.050 | ACTB | 0.067 | TIP41 | 0.094 | ||
9 | TIP41 | 0.108 | TIP41 | 0.095 | ADF | 0.114 |
表4 NormFinder计算的9个候选内参基因的表达稳定性(SV)排名
Table 4 Gene expression stability(SV)ranking of nine candidate reference genes calculated by NormFinder
排名 Rank | 整花组 Flower group | 花部结构组 Floral structure group | 混合组 Mixed group | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
基因 Gene | SV | 基因 Gene | SV | 基因 Gene | SV | |||
1 | PP2A | 0.020 | ADF | 0.035 | UBQ1 | 0.044 | ||
2 | TUB | 0.021 | EF1-α | 0.040 | PP2A | 0.044 | ||
3 | UBQ1 | 0.023 | PP2A | 0.042 | EF1-α | 0.046 | ||
4 | UBQ2 | 0.024 | UBQ1 | 0.051 | UBQ2 | 0.050 | ||
5 | EF1-α | 0.029 | TUB | 0.054 | TUB | 0.055 | ||
6 | ADF | 0.039 | UBQ2 | 0.058 | GAPDH | 0.056 | ||
7 | GAPDH | 0.049 | GAPDH | 0.061 | ACTB | 0.061 | ||
8 | ACTB | 0.050 | ACTB | 0.067 | TIP41 | 0.094 | ||
9 | TIP41 | 0.108 | TIP41 | 0.095 | ADF | 0.114 |
排名 Rank | 整花组 Flower group | 花部结构组 Floral structure group | 混合组 Mixed group | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
基因 Gene | SD | Cov | r | 基因 Gene | SD | Cov | r | 基因 Gene | SD | Cov | r | |||
1 | UBQ1 | 0.86 | 4.30 | 0.984 | UBQ1 | 0.98 | 4.89 | 0.642 | UBQ1 | 0.95 | 4.75 | 0.663 | ||
2 | UBQ2 | 0.88 | 4.35 | 0.984 | UBQ2 | 1.00 | 4.94 | 0.500 | UBQ2 | 0.97 | 4.81 | 0.529 | ||
3 | PP2A | 0.50 | 1.38 | 0.411 | PP2A | 1.04 | 2.99 | 0.389 | PP2A | 1.04 | 2.96 | 0.252 | ||
4 | EF1-α | 0.40 | 1.09 | 0.176 | EF1-α | 1.12 | 3.17 | 0.567 | EF1-α | 1.12 | 3.14 | 0.367 | ||
5 | TUB | 0.21 | 0.58 | 0.137 | TUB | 1.20 | 3.41 | 0.219 | TUB | 1.15 | 3.24 | 0.085 | ||
6 | ACTB | 1.61 | 5.04 | 0.812 | ADF | 1.24 | 4.00 | 0.662 | ACTB | 1.63 | 5.06 | 0.667 | ||
7 | GAPDH | 0.98 | 2.84 | 0.017 | ACTB | 1.62 | 5.04 | 0.697 | GAPDH | 1.77 | 5.09 | 0.641 | ||
8 | ADF | 1.28 | 5.25 | 0.964 | GAPDH | 1.98 | 5.70 | 0.677 | ADF | 2.40 | 8.11 | 0.530 | ||
9 | TIP41 | 1.98 | 6.56 | 0.029 | TIP41 | 2.47 | 7.84 | 0.786 | TIP41 | 2.46 | 7.88 | 0.710 |
表5 BestKeeper计算的9个候选内参基因的表达稳定性排名
Table 5 Gene expression stability ranking of nine candidate reference genes calculated by BestKeeper
排名 Rank | 整花组 Flower group | 花部结构组 Floral structure group | 混合组 Mixed group | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
基因 Gene | SD | Cov | r | 基因 Gene | SD | Cov | r | 基因 Gene | SD | Cov | r | |||
1 | UBQ1 | 0.86 | 4.30 | 0.984 | UBQ1 | 0.98 | 4.89 | 0.642 | UBQ1 | 0.95 | 4.75 | 0.663 | ||
2 | UBQ2 | 0.88 | 4.35 | 0.984 | UBQ2 | 1.00 | 4.94 | 0.500 | UBQ2 | 0.97 | 4.81 | 0.529 | ||
3 | PP2A | 0.50 | 1.38 | 0.411 | PP2A | 1.04 | 2.99 | 0.389 | PP2A | 1.04 | 2.96 | 0.252 | ||
4 | EF1-α | 0.40 | 1.09 | 0.176 | EF1-α | 1.12 | 3.17 | 0.567 | EF1-α | 1.12 | 3.14 | 0.367 | ||
5 | TUB | 0.21 | 0.58 | 0.137 | TUB | 1.20 | 3.41 | 0.219 | TUB | 1.15 | 3.24 | 0.085 | ||
6 | ACTB | 1.61 | 5.04 | 0.812 | ADF | 1.24 | 4.00 | 0.662 | ACTB | 1.63 | 5.06 | 0.667 | ||
7 | GAPDH | 0.98 | 2.84 | 0.017 | ACTB | 1.62 | 5.04 | 0.697 | GAPDH | 1.77 | 5.09 | 0.641 | ||
8 | ADF | 1.28 | 5.25 | 0.964 | GAPDH | 1.98 | 5.70 | 0.677 | ADF | 2.40 | 8.11 | 0.530 | ||
9 | TIP41 | 1.98 | 6.56 | 0.029 | TIP41 | 2.47 | 7.84 | 0.786 | TIP41 | 2.46 | 7.88 | 0.710 |
排名 Rank | 整花组 Flower group | 花部结构组 Floral structure group | 混合组 Mixed group | 评价 Evaluate |
---|---|---|---|---|
1 | UBQ1 | UBQ1 | UBQ1 | 最佳 Best |
2 | UBQ2 | UBQ2 | UBQ2 | |
3 | PP2A | ADF | PP2A | |
4 | EF1-α | PP2A | EF1-α | 较好 Good |
5 | TUB | EF1-α | TUB | |
6 | GAPDH | TUB | GAPDH | |
7 | ACTB | GAPDH | ACTB | 一般 Poor |
8 | TIP41 | ACTB | TIP41 | |
9 | ADF | TIP41 | ADF |
表6 根据Refinder对9个候选内参基因进行排序
Table 6 The ranking of nine candidate reference genes according to Refinder
排名 Rank | 整花组 Flower group | 花部结构组 Floral structure group | 混合组 Mixed group | 评价 Evaluate |
---|---|---|---|---|
1 | UBQ1 | UBQ1 | UBQ1 | 最佳 Best |
2 | UBQ2 | UBQ2 | UBQ2 | |
3 | PP2A | ADF | PP2A | |
4 | EF1-α | PP2A | EF1-α | 较好 Good |
5 | TUB | EF1-α | TUB | |
6 | GAPDH | TUB | GAPDH | |
7 | ACTB | GAPDH | ACTB | 一般 Poor |
8 | TIP41 | ACTB | TIP41 | |
9 | ADF | TIP41 | ADF |
图5 4个ARF基因在三褶虾脊兰不同花部结构的表达谱(A)和RT-qPCR验证(B ~ E) 1 ~ 3代表3个花发育阶段;不同小写字母表示内参基因间差异显著(P < 0.05)。
Fig. 5 The expression patterns(A)and RT-qPCR verification(B-E)of 4 ARF genes in different flower structures in Calanthe triplicata 1-3 represent three developmental stages of floral organ. Different lowercase letters indicate significant differences at 0.05 level among reference genes.
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