Транскриптомічне розуміння механізмів раннього дозрівання насіння в садовому горошині (Pisum sativum L.)

Морфометрія генетичної лінії Pisum sativum L. насіння Sprint-2, зібраного через 10 та 20 днів після запилення (a.p.). (a, b) Стручки показані, шкали масштабу дорівнюють 10 мм. (c, d) Показано насіння, бруски шкали дорівнюють 5 мм. Середня вага насіння (e), де показані довжини вздовж довгих (f) та коротких (g) осей. Дані представлені як середні значення ± стандартні відхилення.

Оцінка покращення вмісту BUSCO під час підготовки транскриптома. (а) Початкова статистика зборів Трійці. (b) Відфільтрований вузол, що містить дублікати. (c) Остаточна дедуплікаційна збірка.

Транскриптомічні зміни при переході від попереднього дозрівання насіння до етапів заповнення насіння у Спринт-2. (a) Загальна кількість диференційовано виражених стенограм при 20 DAP порівняно з 10 насінням DAP. (b) Ділянки вулканів, що демонструють диференційовано виражені транскрипти в 20 насінніх DAP порівняно з 10 днями після насіння запилення (DAP). На x-осі нанесена величина різниці в 10 разів між 10 DAP та 20 DAP насінням. На осі y нанесено −log10 (значення q). Гени, зміни експресії яких несуттєві, показані сірим кольором нижче червоної лінії, тоді як значущі диференційовано експресовані гени (FDR c - e) Візуалізація термінів, надмірно представлених серед диференційовано експресованих генів з аспектів Біологічного процесу, Клітинного компонента та Молекулярної функції, відповідно. Перші десять категорій були обрані для кожного аспекту та упорядковані за скоригованим значенням q. Стовпчики класифікуються відповідно до кількості розшифрованих стенограм із відповідної категорії.

Кількості диференційовано експресованих генів (DEG) з усіх порівнянь, що включають комбіновану збірку. У кожній парі остання умова вказує на предиктор у відповідних порівняннях. Побудовано унікальні ДЕГ та найбільш помітні перехрестя; повну версію див. на малюнку S3 .

Диференціальна експресія в 10 насінні DAP сортів гороху Zhewan-1 та Zhongwan-6 порівняно зі Sprint-2. (a, b) Сюжети вулканів, що демонструють диференційовано виражені стенограми у Zhewan-1 та Zhongwan-6, відповідно, порівняно зі Sprint-2. На x-осі нанесена величина різниці в 1 раз між Sprint-2 та відповідним сортом. На осі y нанесено −log10 (значення q). Гени, зміни експресії яких несуттєві, показані сірим кольором нижче червоної лінії, тоді як значущі диференційовано експресовані гени (FDR c - e) Візуалізація термінів, надмірно представлених серед диференційовано експресованих генів з аспектів Біологічного процесу, Клітинного компонента та Молекулярної функції, відповідно. Перші десять категорій були обрані для кожного аспекту та упорядковані за скоригованим значенням q. Стовпчики класифікуються відповідно до кількості розшифрованих стенограм із відповідної категорії.

Диференціальна експресія в 20 насінні DAP сортів гороху Zhewan-1 та Zhongwan-6 порівняно зі Sprint-2. (a, b) Сюжети вулканів, що демонструють диференційовано виражені стенограми у Zhewan-1 та Zhongwan-6, відповідно, порівняно зі Sprint-2. На x-осі нанесена величина різниці в 1 раз між Sprint-2 та відповідним сортом. На осі y нанесено −log10 (значення q). Гени, зміни експресії яких несуттєві, показані сірим кольором нижче червоної лінії, тоді як значущі диференційовано експресовані гени (FDR c - e) Візуалізація термінів, надмірно представлених серед диференційовано експресованих генів з аспектів Біологічного процесу, Клітинного компонента та Молекулярної функції, відповідно. Перші десять категорій були обрані для кожного аспекту та упорядковані за скоригованим значенням q. Стовпчики класифікуються відповідно до кількості розшифрованих стенограм із відповідної категорії.

Пуассонівська кластеризація транскриптомних зразків. Клітини позначають транскриптомні профілі, виражені для відповідних зразків, як транскрипт на мільйон векторів. Колірний код вказує на міру несхожості на основі моделі Пуассона розподілу зчитування.

Динамічна динаміка дозрівання у Sprint-2 спостерігається у повній шкалі транскриптома. (а) Принциповий компонентний аналіз трьох сортів гороху за два моменти часу. Кластеризовані значення - це вектори стенограм на мільйон значень для відповідних зразків. Первинні компоненти пояснюють відсоток спостережуваної дисперсії наступним чином: PC1: 60,0%; ПК2: 11,9%; ПК3: 8,9%; ПК4: 5,2%; ПК5: 4,2%. (b) Вектори транскриптомічних змін, що з’єднують стани: від Спринту-2 10 днів до Спринту-2 20 днів (зелений вектор), від Спринту-2 10 днів до Чжунвану-6 10 днів (червоний) та Чжевана-1 10 днів (жовтий ), а від Sprint-2 20 днів до Zhongwan-6 показано 25 днів (червоний) та Zhewan-1 25 днів (жовтий). Кути між векторами відповідають арккосинусу подібності косинусів між векторами. Графік дозрівання - по вектору Спринт-2 10–20 днів. Довжина векторів була обрана довільно.

Самоорганізована група кластерів насіннєвого транскриптома. Колірний код вказує мета значення Δe для кожного зразка. (а) Повна транскриптомічна картина. (b) Розшифровки, пов'язані з метаболізмом гормонів та передачею сигналів. (c) Розшифровки, пов'язані з регуляцією експресії генів.

Динаміка експресії транскриптів, пов’язаних з біосинтезом фітогормону. (а) Теплова карта виразів змінюється в різних порівняннях. Побудовано logFC зміни у відповідних порівняннях, де кластеризація проводилася з використанням евклідових відстаней між зразками. (b - d) Вираження розшифровок, пов’язаних з метаболізмом гібереліну (GA). Числові значення осей вказують на зміни logFC у відповідних тестах DE. (b) Зміни між 10 і 20 насінням DAP Sprint-2. (c) Диференціальна експресія між насінням Sprint-2 та Zhewan-1/Zhongwan-6 при 10 DAP. (d) Диференціальна експресія між зрілими насінням Sprint-2 та Zhewan-1/Zhongwan-6.

Динаміка виразу транскриптів, що кодують регулятори транскрипції. (а) Теплова карта виразів змінюється в різних порівняннях. Побудовано зміни logFC у відповідних порівняннях, де кластеризацію проводили з використанням евклідових відстаней між зразками. (b) Теплова карта термінів MapMan, пов’язана з регуляцією транскрипції, на яку впливає диференціальний вираз. Колонки позначають плями надмірної експресії групи SOM A – D. Побудовано - це кількість стенограм, анотованих до відповідної категорії. (c - e) Експресія транскриптів, що кодують фактори AFL та метилази ДНК. Числові значення осей вказують на зміни logFC у відповідних тестах DE. (c) Змінює від 10 до 20 насіння DAP Sprint-2. (d) Диференціальна експресія між насінням Sprint-2 та Zhewan-1/Zhongwan-6 при 10 DAP. (e) Диференціальна експресія між зрілими насінням Sprint-2 та Zhewan-1/Zhongwan-6.

Термінові розсіяні графіки ранньої та пізньої динаміки транскрипції в Sprint-2, Zhewan-1 та Zhongwan-6, де x-вісь позначає середній вираз при 10 DAP, а y-вісь позначає вираз пізніше (20 DAP для Sprint-2 та 25 DAP для Zhewan-1 та Zhongwan-6, відповідно). Стенограми, що належать до термінів, були відібрані відповідно до анотації генної онтології. Для кращої візуальної інтерпретації в розсіяних графіках «Переклад» та «Клітинна стінка» відображаються лише стенограми, рівні виразності яких не перевищують зазначених засобів; повні зображення представлені на малюнку S11 .

Представлення загальних та унікальних варіантів у трьох сортах гороху. Вертикальні смуги позначають кількість варіантів, що потрапляють у відповідне перехрестя. Горизонтальні смуги вказують абсолютну кількість варіантів у заявленому сорті або із зазначеним ефектом. Категорії «Високий», «Помірний» та «Модифікатор» стосуються відповідних варіантних ефектів згідно нотації snpEff2. Вертикальні лінії пов'язують сорти та варіанти ефектів, що позначають відповідні варіанти перетину. (а) Перетин гетерозиготних ділянок, знайдених у Спринт-2, з гомозиготними варіантами з Жеван-1 та Жунван-6. (b) Перетин гетерозиготних варіантів з усіх трьох досліджуваних сортів.

Анотація

повнотекстові

Морфометрія генетичної лінії Pisum sativum L. насіння Sprint-2, зібраного через 10 та 20 днів після запилення (a.p.). (a, b) Стручки показані, шкали масштабу дорівнюють 10 мм. (c, d) Показано насіння, бруски шкали дорівнюють 5 мм. Середня вага насіння (e), де показані довжини вздовж довгих (f) та коротких (g) осей. Дані представлені як середні значення ± стандартні відхилення.

Оцінка покращення вмісту BUSCO під час підготовки транскриптома. (а) Початкова статистика зборів Трійці. (b) Відфільтрований вузол, що містить дублікати. (c) Остаточна дедуплікаційна збірка.

Транскриптомічні зміни при переході від попереднього дозрівання насіння до етапів заповнення насіння у Спринт-2. (a) Загальна кількість диференційовано виражених стенограм при 20 DAP порівняно з 10 насінням DAP. (b) Ділянки вулканів, що демонструють диференційовано виражені транскрипти в 20 насінніх DAP порівняно з 10 днями після насіння запилення (DAP). На x-осі нанесена величина різниці в 10 разів між 10 DAP та 20 DAP насінням. На осі y нанесено −log10 (значення q). Гени, зміни експресії яких несуттєві, показані сірим кольором нижче червоної лінії, тоді як значущі диференційовано експресовані гени (FDR c - e) Візуалізація термінів, надмірно представлених серед диференційовано експресованих генів з аспектів Біологічного процесу, Клітинного компонента та Молекулярної функції, відповідно. Перші десять категорій були обрані для кожного аспекту та упорядковані за скоригованим значенням q. Стовпчики класифікуються відповідно до кількості розшифрованих стенограм із відповідної категорії.

Кількості диференційовано експресованих генів (DEG) з усіх порівнянь, що включають комбіновану збірку. У кожній парі остання умова вказує на предиктор у відповідних порівняннях. Побудовано унікальні ДЕГ та найбільш помітні перехрестя; повну версію див. на малюнку S3 .

Диференціальна експресія в 10 насінні DAP сортів гороху Zhewan-1 та Zhongwan-6 порівняно зі Sprint-2. (a, b) Сюжети вулканів, що демонструють диференційовано виражені стенограми у Zhewan-1 та Zhongwan-6, відповідно, порівняно зі Sprint-2. На x-осі нанесена величина різниці в 1 раз між Sprint-2 та відповідним сортом. На осі y нанесено −log10 (значення q). Гени, зміни експресії яких несуттєві, показані сірим кольором нижче червоної лінії, тоді як значущі диференційовано експресовані гени (FDR c - e) Візуалізація термінів, надмірно представлених серед диференційовано експресованих генів з аспектів Біологічного процесу, Клітинного компонента та Молекулярної функції, відповідно. Перші десять категорій були обрані для кожного аспекту та упорядковані за скоригованим значенням q. Стовпчики класифікуються відповідно до кількості розшифрованих стенограм із відповідної категорії.

Диференціальна експресія в 20 насінні DAP сортів гороху Zhewan-1 та Zhongwan-6 порівняно зі Sprint-2. (a, b) Сюжети вулканів, що демонструють диференційовано виражені стенограми у Zhewan-1 та Zhongwan-6, відповідно, порівняно зі Sprint-2. На x-осі нанесена величина різниці в 1 раз між Sprint-2 та відповідним сортом. На осі y нанесено −log10 (значення q). Гени, зміни експресії яких несуттєві, показані сірим кольором нижче червоної лінії, тоді як значущі диференційовано експресовані гени (FDR c - e) Візуалізація термінів, надмірно представлених серед диференційовано експресованих генів з аспектів Біологічного процесу, Клітинного компонента та Молекулярної функції, відповідно. Перші десять категорій були обрані для кожного аспекту та упорядковані за скоригованим значенням q. Стовпчики класифікуються відповідно до кількості розшифрованих стенограм із відповідної категорії.

Пуассонівська кластеризація транскриптомних зразків. Клітини позначають транскриптомні профілі, виражені для відповідних зразків, як транскрипт на мільйон векторів. Колірний код вказує на міру несхожості на основі моделі Пуассона розподілу зчитування.

Динамічна динаміка дозрівання у Sprint-2 спостерігається у повній шкалі транскриптома. (а) Принциповий компонентний аналіз трьох сортів гороху за два моменти часу. Кластеризовані значення - це вектори стенограм на мільйон значень для відповідних зразків. Первинні компоненти пояснюють відсоток спостережуваної дисперсії наступним чином: PC1: 60,0%; ПК2: 11,9%; ПК3: 8,9%; ПК4: 5,2%; ПК5: 4,2%. (b) Вектори транскриптомічних змін, що з’єднують стани: від Спринту-2 10 днів до Спринту-2 20 днів (зелений вектор), від Спринту-2 10 днів до Чжунвану-6 10 днів (червоний) та Чжевана-1 10 днів (жовтий ), а від Sprint-2 20 днів до Zhongwan-6 показано 25 днів (червоний) та Zhewan-1 25 днів (жовтий). Кути між векторами відповідають арккосинусу подібності косинусів між векторами. Графік дозрівання - по вектору Спринт-2 10–20 днів. Довжина векторів була обрана довільно.

Самоорганізована група кластерів насіннєвого транскриптома. Колірний код вказує мета значення Δe для кожного зразка. (а) Повна транскриптомічна картина. (b) Розшифровки, пов'язані з метаболізмом гормонів та передачею сигналів. (c) Розшифровки, пов'язані з регуляцією експресії генів.

Динаміка експресії транскриптів, пов’язаних з біосинтезом фітогормону. (а) Теплова карта виразів змінюється в різних порівняннях. Побудовано logFC зміни у відповідних порівняннях, де кластеризація проводилася з використанням евклідових відстаней між зразками. (b - d) Вираження розшифровок, пов’язаних з метаболізмом гібереліну (GA). Числові значення осей вказують на зміни logFC у відповідних тестах DE. (b) Зміни між 10 і 20 насінням DAP Sprint-2. (c) Диференціальна експресія між насінням Sprint-2 та Zhewan-1/Zhongwan-6 при 10 DAP. (d) Диференціальна експресія між зрілими насінням Sprint-2 та Zhewan-1/Zhongwan-6.

Динаміка виразу транскриптів, що кодують регулятори транскрипції. (а) Теплова карта виразів змінюється в різних порівняннях. Побудовано logFC зміни у відповідних порівняннях, де кластеризація проводилася з використанням евклідових відстаней між зразками. (b) Теплова карта термінів MapMan, пов’язана з регуляцією транскрипції, на яку впливає диференціальний вираз. Колонки позначають плями надмірної експресії групи SOM A – D. Побудовано - це кількість стенограм, анотованих до відповідної категорії. (c - e) Експресія транскриптів, що кодують фактори AFL та метилази ДНК. Числові значення осей вказують на зміни logFC у відповідних тестах DE. (c) Змінює від 10 до 20 насіння DAP Sprint-2. (d) Диференціальна експресія між насінням Sprint-2 та Zhewan-1/Zhongwan-6 при 10 DAP. (e) Диференціальна експресія між зрілими насінням Sprint-2 та Zhewan-1/Zhongwan-6.

Термінові розсіяні графіки ранньої та пізньої динаміки транскрипції в Sprint-2, Zhewan-1 та Zhongwan-6, де x-вісь позначає середній вираз при 10 DAP, а y-вісь позначає вираз пізніше (20 DAP для Sprint-2 та 25 DAP для Zhewan-1 та Zhongwan-6, відповідно). Стенограми, що належать до термінів, були відібрані відповідно до анотації генної онтології. Для кращої візуальної інтерпретації в розсіяних графіках «Переклад» та «Клітинна стінка» відображаються лише стенограми, рівні виразності яких не перевищують зазначених засобів; повні зображення представлені на малюнку S11 .

Представлення загальних та унікальних варіантів у трьох сортах гороху. Вертикальні смуги позначають кількість варіантів, що потрапляють у відповідне перехрестя. Горизонтальні смуги вказують абсолютну кількість варіантів у заявленому сорті або із зазначеним ефектом. Категорії «Високий», «Помірний» та «Модифікатор» стосуються відповідних варіантних ефектів згідно нотації snpEff2. Вертикальні лінії пов'язують сорти та варіанти ефектів, що позначають відповідні варіанти перетину. (а) Перетин гетерозиготних ділянок, знайдених у Спринт-2, з гомозиготними варіантами з Жеван-1 та Жунван-6. (b) Перетин гетерозиготних варіантів з усіх трьох досліджуваних сортів.