Published September 30, 2022 | Version v1
Publication Open

A view of transcriptome during cold stress in sugarcane using Saccharum spontaneum genome

Creators

  • 1. Hazara University
  • 2. Imperial College London
  • 3. Universidade Federal de Lavras
  • 4. Institute of Natural Science
  • 5. Fujian Agriculture and Forestry University

Description

Transcriptomic data of two sugarcane cultivars 'ROC22' and 'GT08-1108' were investigated for the expression analysis of cold responsive genes. The raw RNA Seq data of the sugarcane cultivars were downloaded from the SRA NCBI database and were reanalyzed and mapped by using Saccharum spontaneum genome. In the Saccharum spontaneum reference genome, 83826 unigenes were annotated and, among these, 46,159 (55%) were functionally annotated with Gene Ontology (GO) categories. In the transcriptome-based analysis, 183,515 unigenes were assembled and, among these, 110,021 (60%) were functionally annotated with GO categories. For the cultivar GT08-1108, using the reference genome pipeline, 11,652 (13.9%) unigenes were differentially expressed (7,238 upregulated; 4,414 downregulated), while 16,145 (8.8%) were differentially expressed (8,965 upregulated; 7,180 downregulated) using transcriptome-based pipeline. In the cultivar ROC22, 11,516 (13.7%) genes were differentially expressed (7,174 upregulated; 4,342 downregulated) and 20,317 (11.1%) (10,898 upregulated; 9,419 downregulated) for the genome and transcriptome-based analysis, respectively. In the genome analyses, among downregulated genes, 3,248 were coincident between the two cultivars, the remaining 1,166 differentially expressed only in 'GT-1180' and 1,094 only in 'ROC22'. With the transcriptome assembly, 13,113 genes were deferentially expressed in both cultivars, the remaining 3,032 unique to 'GT08-1108' and 7,204 in 'ROC22'. We concluded that sugarcane in response to cold stress expresses many genes, although the transcriptome assembly overestimated the number of unigenes and, consequently, a higher number of differentially expressed genes. This may be due to difficulties in separating homeologues from paralogue genes. When a reference genome is available, we recommend its use since genes predicted on a reference genome tend to be more accurate.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم التحقيق في بيانات النسخ لاثنين من أصناف قصب السكر "ROC22" و "GT08 -1108" لتحليل التعبير عن الجينات المستجيبة للبرد. تم تنزيل بيانات تسلسل الحمض النووي الريبوزي الخام لأصناف قصب السكر من قاعدة بيانات SRA NCBI وتم إعادة تحليلها ورسم خرائطها باستخدام جينوم Saccharum spontaneum. في الجينوم المرجعي Saccharum spontaneum، تم شرح 83826 unigenes، ومن بين هؤلاء، تم شرح 46159 (55 ٪) وظيفيًا بفئات علم الوجود الجيني (GO). في التحليل القائم على الترانسكريبتوم، تم تجميع 183،515 مستوحد، ومن بين هؤلاء، تم شرح 110،021 (60 ٪) وظيفيًا بفئات GO. بالنسبة للصنف GT08 -1108، باستخدام خط أنابيب الجينوم المرجعي، تم التعبير عن 11,652 (13.9 ٪) unigenes بشكل تفاضلي (7,238 upregulated ؛ 4,414 downregulated)، في حين تم التعبير عن 16,145 (8.8 ٪) بشكل تفاضلي (8,965 upregulated ؛ 7,180 downregulated) باستخدام خط أنابيب قائم على transcriptome. في الصنف ROC22، تم التعبير عن 11،516 (13.7 ٪) من الجينات بشكل تفاضلي (7،174 منظمة ؛ 4،342 منظمة) و 20،317 (11.1 ٪) (10،898 منظمة ؛ 9،419 منظمة) للتحليل القائم على الجينوم و transcriptome، على التوالي. في تحليلات الجينوم، من بين الجينات غير المنظمة، كان 3،248 متطابقًا بين الصنفين، وتم التعبير عن الـ 1،166 المتبقية بشكل تفاضلي فقط في "GT -1180" و 1،094 فقط في "ROC22". مع مجموعة transcriptome، تم التعبير عن 13,113 جينًا باحترام في كلا الصنفين، أما الـ 3,032 المتبقية فهي فريدة من نوعها لـ "GT08 -1108" و 7,204 في "ROC22". وخلصنا إلى أن قصب السكر استجابة للإجهاد البارد يعبر عن العديد من الجينات، على الرغم من أن مجموعة الترانسكريبتوم بالغت في تقدير عدد الجينات الموحدة، وبالتالي، عدد أكبر من الجينات المعبر عنها بشكل مختلف. قد يكون هذا بسبب صعوبات في فصل اللاهوت المنزلي عن الجينات شبه التماثلية. عندما يتوفر جينوم مرجعي، نوصي باستخدامه لأن الجينات المتوقعة على جينوم مرجعي تميل إلى أن تكون أكثر دقة.

Translated Description (French)

Les données transcriptomiques de deux cultivars de canne à sucre « ROC22 » et « GT08-1108 » ont été étudiées pour l'analyse de l'expression des gènes sensibles au froid. Les données RNA Seq brutes des cultivars de canne à sucre ont été téléchargées à partir de la base de données SRA NCBI et ont été réanalysées et cartographiées à l'aide du génome de Saccharum spontaneum. Dans le génome de référence de Saccharum spontaneum, 83826 unigènes ont été annotés et, parmi ceux-ci, 46 159 (55 %) ont été fonctionnellement annotés avec des catégories d'ontologie des gènes (GO). Dans l'analyse basée sur le transcriptome, 183 515 unigènes ont été assemblés et, parmi ceux-ci, 110 021 (60 %) ont été fonctionnellement annotés avec des catégories GO. Pour le cultivar GT08-1108, en utilisant le pipeline du génome de référence, 11 652 (13,9 %) unigènes ont été exprimés de manière différentielle (7 238 régulés à la hausse ; 4 414 régulés à la baisse), tandis que 16 145 (8,8 %) ont été exprimés de manière différentielle (8 965 régulés à la hausse ; 7 180 régulés à la baisse) en utilisant un pipeline basé sur le transcriptome. Dans le cultivar roc22, 11 516 (13,7 %) gènes ont été exprimés de manière différentielle (7 174 régulés à la hausse ; 4 342 régulés à la baisse) et 20 317 (11,1 %) (10 898 régulés à la hausse ; 9 419 régulés à la baisse) pour l'analyse génomique et transcriptomique, respectivement. Dans les analyses génomiques, parmi les gènes régulés à la baisse, 3 248 coïncidaient entre les deux cultivars, les 1 166 restants étant exprimés de manière différentielle uniquement dans « GT-1180 » et 1 094 uniquement dans « ROC22 ». Avec l'assemblage du transcriptome, 13 113 gènes ont été exprimés de manière déférente dans les deux cultivars, les 3 032 restants étant uniques à « GT08-1108 » et 7 204 à « ROC22 ». Nous avons conclu que la canne à sucre en réponse au stress dû au froid exprime de nombreux gènes, bien que l'assemblage du transcriptome ait surestimé le nombre d'unigènes et, par conséquent, un nombre plus élevé de gènes exprimés de manière différentielle. Cela peut être dû à des difficultés à séparer les homéologues des gènes paralogue. Lorsqu'un génome de référence est disponible, nous recommandons son utilisation car les gènes prédits sur un génome de référence ont tendance à être plus précis.

Translated Description (Spanish)

Se investigaron los datos transcriptómicos de dos cultivares de caña de azúcar 'ROC22' y ' GT08-1108' para el análisis de expresión de genes sensibles al frío. Los datos de Seq de ARN sin procesar de los cultivares de caña de azúcar se descargaron de la base de datos Sra NCBI y se volvieron a analizar y mapear utilizando el genoma de Saccharum spontaneum. En el genoma de referencia de Saccharum spontaneum, se anotaron 83826 unigenes y, entre estos, 46,159 (55%) se anotaron funcionalmente con categorías de Ontología Génica (GO). En el análisis basado en el transcriptoma, se ensamblaron 183,515 unigenes y, entre estos, 110,021 (60%) fueron anotados funcionalmente con categorías GO. Para el cultivar GT08-1108, utilizando el pipeline del genoma de referencia, 11,652 (13.9%) unigenes se expresaron diferencialmente (7,238 regulados al alza; 4,414 regulados a la baja), mientras que 16,145 (8.8%) se expresaron diferencialmente (8,965 regulados al alza; 7,180 regulados a la baja) utilizando pipeline basado en el transcriptoma. En el cultivar ROC22, 11,516 (13.7%) genes se expresaron diferencialmente (7,174 regulados positivamente; 4,342 regulados negativamente) y 20,317 (11.1%) (10,898 regulados positivamente; 9,419 regulados negativamente) para el análisis basado en el genoma y el transcriptoma, respectivamente. En los análisis del genoma, entre los genes regulados negativamente, 3.248 coincidieron entre los dos cultivares, los 1.166 restantes se expresaron diferencialmente solo en 'GT-1180' y 1.094 solo en 'ROC22'. Con el ensamblaje del transcriptoma, 13,113 genes se expresaron de manera deferente en ambos cultivares, los restantes 3,032 únicos para 'GT08-1108' y 7,204 en 'ROC22'. Concluimos que la caña de azúcar en respuesta al estrés por frío expresa muchos genes, aunque el ensamblaje del transcriptoma sobreestimó el número de unigenes y, en consecuencia, un mayor número de genes expresados diferencialmente. Esto puede deberse a las dificultades para separar los homeólogos de los genes parálogos. Cuando se dispone de un genoma de referencia, recomendamos su uso, ya que los genes predichos en un genoma de referencia tienden a ser más precisos.

Files

9447.pdf

Files (1.7 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:c6de6a132f8d55883742b89f758c980a
1.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
منظر للنسخة أثناء الإجهاد البارد في قصب السكر باستخدام جينوم السكر العفوي
Translated title (French)
Une vue du transcriptome pendant le stress dû au froid dans la canne à sucre en utilisant le génome de Saccharum spontaneum
Translated title (Spanish)
Una vista del transcriptoma durante el estrés por frío en la caña de azúcar utilizando el genoma de Saccharum spontaneum

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4298139656
DOI
10.15835/nbha50312765

Is supplement to
https://openalex.org/W4362530184 (Other)
https://openalex.org/W4362511922 (Other)
https://openalex.org/W4362511917 (Other)
https://openalex.org/W4362511652 (Other)
https://openalex.org/W4317780692 (Other)
https://openalex.org/W4252248862 (Other)
https://openalex.org/W4246813243 (Other)
https://openalex.org/W3091263951 (Other)
https://openalex.org/W2268123450 (Other)
https://openalex.org/W1021674602 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1543016430
  • https://openalex.org/W1692280103
  • https://openalex.org/W1971642808
  • https://openalex.org/W1981509058
  • https://openalex.org/W2006105512
  • https://openalex.org/W2012415086
  • https://openalex.org/W2015553373
  • https://openalex.org/W2031602607
  • https://openalex.org/W2054262102
  • https://openalex.org/W2059263103
  • https://openalex.org/W2063488265
  • https://openalex.org/W2073471895
  • https://openalex.org/W2078172796
  • https://openalex.org/W2087018061
  • https://openalex.org/W2087534532
  • https://openalex.org/W2095306308
  • https://openalex.org/W2095811247
  • https://openalex.org/W2102227865
  • https://openalex.org/W2107018762
  • https://openalex.org/W2107559752
  • https://openalex.org/W2111646009
  • https://openalex.org/W2113735906
  • https://openalex.org/W2114104545
  • https://openalex.org/W2119747598
  • https://openalex.org/W2121343563
  • https://openalex.org/W2125376049
  • https://openalex.org/W2126386203
  • https://openalex.org/W2126651497
  • https://openalex.org/W2131271579
  • https://openalex.org/W2133111499
  • https://openalex.org/W2133563688
  • https://openalex.org/W2138964735
  • https://openalex.org/W2139780027
  • https://openalex.org/W2140026214
  • https://openalex.org/W2141425631
  • https://openalex.org/W2148016904
  • https://openalex.org/W2160980071
  • https://openalex.org/W2167500911
  • https://openalex.org/W2183827349
  • https://openalex.org/W2196187108
  • https://openalex.org/W2483437213
  • https://openalex.org/W2611604995
  • https://openalex.org/W2616000474
  • https://openalex.org/W2617273082
  • https://openalex.org/W2805101516
  • https://openalex.org/W2895074862
  • https://openalex.org/W2914899398
  • https://openalex.org/W2954282663
  • https://openalex.org/W2972693512
  • https://openalex.org/W3175559649
  • https://openalex.org/W4212913874
  • https://openalex.org/W4235890381
  • https://openalex.org/W4256395961