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一区 Top (HPJ) | WGAS+WGCNA分析文章套路

news 2025/7/16 16:33:09

原文链接：一区 Top (HPJ) | WGAS+WGCNA分析文章套路

**题目：**Comparative responsive patterns of Opisthopappus taihangensis and Opisthopappus longilobus under salt stress by weighted gene co-expression network analysis (WGCNA) and genome-wide association studies (GWAS)

**期刊：**Horticulture Plant Journal

**文章链接：**https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468014125001207

影响因子:
2022_IF=5.7
2023_IF=5.7
2024_IF=6.2
JIF5=6.1JCR分区：Q1
SJR:2163
中科院大类：1
Top：是

文章套路

生理+RNA-seq+WGAS

1. RNA sequencing of samples

根据生理指标 (如 SOD、SP、Chl、MDA、POD 和 CAT), 确定了太行杆菌和长叶杆菌成员函数值最高的处理。

2. RNA sequencing

共获得 301.77 Gb clean reads

3. WGCNA of transcriptome data

根据基因表达相关性构建基因聚类树。基因模块根据基因之间的聚类关系进行划分。具有相似表达模式的基因被分类为同一模块，而聚类树的分支被剪切和区分以产生不同的模块。每种颜色代表一个模块，而灰色代表未分类为任何模块的基因。

Fig. 2

在O. taihangensis中获得了 12 个共表达模块。其中，MELightsteelblue1 模块的基因数量最多 (1005 个), 而 MEMediapurple3 模块的基因数量最少 (32 个)(图 2,A)。为了鉴定与盐耐受性相关的关键模块，分析了模块特征关系。MEdarkmagenta 模块与 MDA、CAT、SOD 和 SP 呈正相关，相关系数分别为 0.84、0.80、0.83 和 0.93 (图2B)

在O. longilobus中，共鉴定出11个模块，涉及 1546 个基因。其中，MEHoneydew1 模块含有最多的基因 (1287 个), 而 MEGrey 模块含有最少的基因 (26个)(图 2C)。MEdarkgreen 模块与 POD、CAT 和 SP 呈正相关，相关系数分别为 0.82、0.80 和 0.81。MEdarkgrey 模块仅与 CAT 呈正相关，相关系数为 0.91。

基于上述分析，MEdarkmagenta模块 (O. taihangensis) 和 MEdarkgreen 模块 (O. longilobus) 被确定为后续分析的关键模块。

4. GWAS of O. taihangensis and O. longilobus

GWAS 结果显示，在太行杆菌中检测到 1947 个显著 SNP (-log10 P ≥ 3), 并注释了1230个基因 (图 3A)。其中，与SOD相关的显著SNP数量最多 (表 S5)。

Fig. 3

在O. longilobus中，检测到3178个显著 SNP, 并注释了1751个基因 (图 3B)。其中，与SOD相关的显著 SNP 的数量也是最大的。因此，与SOD相关的显著SNP被确定为随后分析的关键 SNP (表 S5)。

5. KEGG of the c-DEGs screened by WGCNA and GWAS

WGCNA和GWAS 共鉴定了11种c-DEGs 用于太行杆菌 (图 4A)。其中，三种 c-DEGs 在蛋白酶体 (evm.TU.Chr5.6367 和 evm.TU.Chr3.100)、醚脂质代谢 (evm.TU.Chr2.4513)、甘油磷脂代谢 (evm.TU.Chr2・4513) 和内吞作用 (evm.TU.Chr2.4013) 途径中显著富集 (图 4,B)。在这四种途径中，evm.TU.Chr5.637 (PSMB2)、evm.TU.Chr3.101 (PSMA4) 和 evm.TU.Chr2.403 (PLD1_2) 在高盐浓度下 (例如，在 24 小时内 300 mmol・L-1 和 500 mmol・L-1) 上调 (图S4和A)。

Fig.4

在长叶酢浆草中，WGCNA 和 GWAS 发现了 17 个 c-DEGs (图 4,C)。10 个 c-DEGs 在氧化磷酸化 (evm.TU.Chr1.13215 和 evm.TU.Chr5.5962)、核糖体 (evm.TU.Chr5.5973 和 evm.TU.Chr8.14062)、植物激素信号转导 (evm.TU.Chr4.18379 和 evm.TU.Chr8.3950)、MAPK 信号通路 - 植物 (evm.TU.Chr3.17037 和 evm.TU.Chr8.3850)、二萜类生物合成 (evm.TU.Chr2.6477)、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成 (evm.TU.Ch r8.1956) 以及氮 (N) 代谢 (evm.TU.Chr4.3144)(图 4D) 中显著富集。

Fig. S4

对于二萜类生物合成，EV.TU.Ch2.6477 (CYP82G1) 基因在24小时内在 500 mmol・L-1 处上调。EV.TU.Ch4.18379 (GID1) 基因在 CK 处上调，在 24 小时内在 100 mmol・L-1 处上调，在 6 小时和 48 小时内在 500 μmol・L-1 处上调，而 EV.TU.Ch8.3950 (MYC2) 基因在植物激素信号转导中在 24 小时内在 300 mmol・L-1 处上调和在 6 小时和 24 小时内在 500 mmol.L-1 处上调。对于氧化磷酸化，有两个基因，EV.TU.Ch1.13215 (COX3) 和 EV.TU.Ch5.5962 (ND3), 它们都在 24 小时内在 300 μmol・L-1 处上调和在 6 和 24 小时内在 500 μmol・L -1 处上调。EV.TU.Ch5.5963 (RP-S12) 和 EV.TU.Ch8.14062 (RP-S4) 基因在核糖体中都在 24 小时内在 300 m mol・L-1 处上调和在 6、24 小时内在 500 μmol.L-1 处上调。同时，EV.TU.Ch3.17037 (MAPKKK17_18) 和 EV.TU.Ch8.3950 (MYC2) 基因在 MAPK 信号传导途径 - 植株中，在 24 小时内在 300 mmmol・L-1 处上调和在 6、4 小时内在 500 mmmol・L-1 处上升。EV.TU.Ch4.3144 (cynT) 参与 N 代谢，在 24 小时内在 300mmol・L-1 处上调和在 500 mmol・L-1 处下调。最后，EV.TU.CH8.1956 (TYRAAT) 在苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成的 24 小时和 48 小时分别在 300 mmol・L-1 和 500 mmol・L-1 处上调 (图 S4 和 B)。

6. qRT-PCR quantitative verification

为了验证上述结果的准确性，我们分别从太行豆和长叶豆中选择了三个 c-DEGs 进行 qRT-PCR 表达验证，通过 qRT-PCR, 总共六个 c-DEGs 的表达水平显示出一致的趋势，证实了我们结果的准确性 (图5)。