1、鑒別不同生物學(xué)條件下的差異表達基因(DEG)是基因芯片的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。實驗結(jié)果重復(fù)性差是基因芯片研究中遇到的主要問題之一。樣本容量(芯片重復(fù)數(shù)量)小是造成這種狀況的重要原因。將不同來源的芯片實驗數(shù)據(jù)或結(jié)果進行統(tǒng)合分析是解決這一難題的有效途徑。本研究在三方面對基因芯片數(shù)據(jù)統(tǒng)合分析的方法進行了拓展：1)將目前非常流行的芯片分析軟件SAM應(yīng)用于統(tǒng)合分析；2)對相反生理過程的芯片數(shù)據(jù)進行統(tǒng)合分析；3)對多個相關(guān)生理過程的無重復(fù)芯片實驗數(shù)據(jù)進

2、行統(tǒng)合分析。用實際的芯片實驗數(shù)據(jù)對這些拓展的可行性進行了檢驗。主要結(jié)果如下：
　　 1.第一項研究的實例包含4個不同來源的擬南芥冷脅迫試驗(4℃處理24小時)的芯片數(shù)據(jù)。對4個試驗單獨分析的結(jié)果表明，各個試驗中檢測到的DEG數(shù)量和列表差異很大。在總共大約13000個被檢基因中，能夠同時被4個試驗檢測到的上、下調(diào)基因分別只有317和132個。而利用SAM軟件進行統(tǒng)合分析則分別檢測到3134個上調(diào)基因和2983個下調(diào)基因。大多數(shù)(>

3、80％)同時在2個以上試驗中檢測到的差異表達基因都能夠被統(tǒng)合分析檢測到。GO分析和啟動子區(qū)調(diào)控元件分析證明，統(tǒng)合分析檢測到的基因是與冷害脅迫相關(guān)的。這些結(jié)果表明，SAM應(yīng)用于統(tǒng)合分析是可行的。
　　 2.第二項研究的實例包含一套干旱脅迫和一套復(fù)水處理的擬南芥芯片數(shù)據(jù)，其中干旱和復(fù)水試驗分別有4張和2張芯片，含24132個基因。同時用SAM和一個統(tǒng)合分析專門軟件RankProd進行分析，二者對干旱試驗數(shù)據(jù)的單獨分析分別檢測到186

4、0和1188個DEG。考慮到干旱和復(fù)水是兩個相反的生理過程，故將復(fù)水?dāng)?shù)據(jù)乘以(-1)，與干旱數(shù)據(jù)合并進行統(tǒng)合分析，兩個軟件分別檢測到2306和1978個DEG。比較發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)從干旱數(shù)據(jù)單獨分析檢測到的DEG都能被統(tǒng)合分析檢測到。GO分析和啟動子區(qū)調(diào)控元件分析表明，統(tǒng)合分析得到的DEG確實與干旱脅迫有關(guān)。這些結(jié)果說明，將兩個相反生理過程的芯片數(shù)據(jù)進行統(tǒng)合分析是可行的，能夠比獨立分析檢測到更多、更可靠的DEG。SAM具有比RankPro

5、d更高的統(tǒng)計功效。
　　 3.第三項研究的實例包含6個不同的稻瘟菌附著胞誘發(fā)試驗的芯片數(shù)據(jù)(包含10120個基因)。由于每個試驗都只有1張芯片，因此都無法單獨進行統(tǒng)計分析，只能以2倍變化為標(biāo)準(zhǔn)來判斷DEG。比較結(jié)果表明，同時被6個試驗單獨分析檢測到的差異表達基因只有67個。用SAM軟件對6個試驗的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)合分析，結(jié)果分別檢測到485個上調(diào)基因和457個下調(diào)基因。GO分析表明，這些DEG是與附著胞發(fā)育有關(guān)的，與其他學(xué)者的研究結(jié)果