基于从头转录组与基因共表达网络分析鉴定可可抗可可果蛀螟关键候选基因

《Scientific Reports》：Integrating transcriptomics and network biology to identify candidate genes against Conopomorpha cramerella in Theobroma cacao

摘要

可可果荚遭受可可果蛀螟（CPB，Conopomorpha cramerella）的严重损害，这是一种影响东南亚可可（Theobroma cacao）作物的大害虫，导致产量严重下降。可可品种对该害虫遗传抗性背后的机制尚未完全阐明。本研究旨在通过结合从头转录组分析和基因共表达网络分析的整合方法，鉴定与可可对可可果蛀螟侵害反应相关的关键候选基因，以评估两种对比鲜明的T. cacao品种对可可果蛀螟抗性的遗传基础：KKM22（对可可果蛀螟中度抗性；ADSI = 1.45）和 PBC123（对可可果蛀螟易感；ADSI = 2.98）。对对照组和受害植株的果壳和果肉进行从头测序，产生了 70,073 个转录本。功能注释鉴定了涉及多种生物过程和通路相关类别的基因。在 WGCNA 分析中，在经过低表达过滤和方差稳定化转换（VST）后，使用了基因水平表达数据。共表达分析鉴定出 32 个模块，并基于模块大小、特征基因表达模式和功能富集对关键模块进行优先筛选。bisque4 模块与细胞壁相关功能有关，包括植物型次生细胞壁生物发生，而 chocolate4 模块则显示出防御相关功能的富集。网络分析进一步在这些关键模块中鉴定出高度连接基因，作为与可可对可可果蛀螟侵害反应相关的候选基因。这些发现为理解与组织和品种相关的对可可果蛀螟的转录反应提供了探索性框架，并为未来功能验证优先选择候选基因提供了依据。