利用WGCNA鉴定甘薯耐盐相关共表达网络及核心基因

张 毅，吴万亿，刘霞宇，张 洁，唐锐敏，贾小云

(1.山西农业大学 生命科学学院，山西 太谷 030801； 2.山西农业大学 农学院，山西 太谷 030801)

随着全球人口的快速增加，人类对粮食的需求量日益提高，但全球土地资源有限，并且约有20%的土地正遭受盐碱的危害。土地盐碱化是一个全球性问题，造成大片耕地不能正常使用，据估计，到2050年，将有50%的耕地盐碱化[1]。在盐碱化土地上种植的植物会遭受离子毒害、渗透胁迫和氧化胁迫等，进而抑制植物生长甚至产量[2]。甘薯[Ipomoeabatatas(L.)Lam]是重要的粮食作物，其块根富含淀粉、膳食纤维、维生素和花青素等，具有抗癌和保健作用[3-4]。甘薯对环境有较好的适应快，但盐碱胁迫仍然是影响甘薯正常生长的主要因素。因此，挖掘甘薯盐胁迫响应基因将为解析甘薯适应盐环境的机制和培育甘薯耐盐新品种提供重要的理论依据。

随着高通量测序技术的发展和测序价格的降低，海量的转录组数据产生[5]。传统的2个样本间转录组数据的差异分析已经满足不了需求，而且传统的转录组数据差异分析只能对有功能注释的基因进行分析。加权基因共表达网络分析(Weighted gene co-expression network analysis，WGCNA)可以利用多个转录组数据构建基因共表达网络，通过软阈值来鉴定表达模式相似的基因集合模块(Module)，并特异性筛选出与性状相关的共表达模块，进而挖掘出共表达模块中的关键基因。表达模式相似的基因通常被认为可能参与相似的生物学过程，WGCNA是研究表达模式相似基因集的重要工具[6]。……