Аннотация. В естественных условиях на растения воздействует комплекс неблагоприятных факторов внешней среды, в ответ на которые изменяется РНК-профиль. На сегодняшний день проводятся исследования РНК-профилей в условиях воздействия одного фактора, однако работ по метаанализу ответных реакций у дуба черешчатого (Quercus robur L.) не проводилось. В связи с этим целью нашего исследования стало проведение метаанализа данных экспрессии генов RNA-Seq, связанных с засухой, стрессом от заражения мучнистой росой и поедания насекомыми для выявления дифференциально экспрессируемых генов (ДЭГ), включая транскрипционные факторы (ТФ). В результате было обнаружено четыре перекрёстных ДЭГ при воздействии всех стресс-факторов: histone H4, flavonol synthase, acyltransferase GLAUCE-like и неохарактеризованный ген, содержащий домен DUF1223. Результаты анализа РНК-профилей с помощью программы iTAK v1.6 показали участие 225 ТФ, из которых 159, ассоциированы с ответом на поедание насекомыми, 24 ТФ, связанных с поражением мучнистой росой и 42 ТФ, участвующих в реакции на засуху. Было обнаружено, что происходит подавление четырех общих ТФ при засухе и повреждении насекомыми. При стрессах вызванными мучнистой росой и насекомыми выявлено 9 ТФ, среди которых с повышенной экспрессией были три гена WRKY и по одному из семейств AP2/ERF, NAC, MYB и GRAS, оставшиеся два ТФ принадлежали семейству MYB-related. Пересечения в экспрессии ТФ между засухой и мучнистой росой не обнаружено. Результаты анализа коэксперссии (WGCNA) позволили выявить 14 модулей из которых шесть обладали наибольшей связью с признаком и были использованы для дальнейшего определения генов-хабов. В результате анализа коэкспрессии было выявлено шесть генов-хабов, из них три автоматически аннотированных NAC, GDSL, CESA3 и оставшиеся не охарактеризованные. Результаты метаанализа показали, что устойчивость растения к различным стрессам обеспечивается как специфическими, так и общими механизмами, при этом ключевую роль играют коэкспрессионные модули и ТФ, что позволяет выделить потенциальные гены кандидаты для дальнейших исследований и селекции.

 

Ключевые слова: метаанализ, RNA-seq, WGCNA, дуб черешчатый, засуха, мучнистая роса, насекомыe-вредители