The pea aphid is a global insect pest, and variable phenotypes can be produced by pea aphids in the same genotype in response to changes in external environmental factors. However, detailed dynamic gene regulation networks and the core markers involved in different biological processes of pea aphids have not yet been reported. In this study, we obtained the published genomic and transcriptomic data, and performed transcriptome profiling of five pea aphid morphs (winged asexual female, wingless asexual female, wingless sexual female, winged male and wingless male) from each of three pea aphid genotypes, i.e., the transcriptomes from a total of 15 types of pea aphids were analyzed and the type-specific expression of genes in five different morphs was identified. The expression profiling was verified by quantitative real-time PCR (qPCR) analysis. Moreover, we determined the expression features and co-expression networks of highly variable genes. We also used the ARACNe method to obtain 263 core genes related to different biological pathways. Additionally, eight of the identified genes were aligned with transcription factor families, indicating that they act as transcription factors and regulate downstream genes. Furthermore, we found reliable markers using random forest methodology to distinguish different morphs of pea aphids. Our study provides a systematic and comprehensive approach for analyzing the core genes that may play important roles in a multitude of biological processes from the insect transcriptomes.

中文翻译：

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基因表达谱表明豌豆蚜的多种功能和核心基因的特征

豌豆蚜虫是一种全球性的害虫，响应外部环境因素的变化，同一基因型的豌豆蚜虫可以产生可变的表型。然而，尚未报道豌豆蚜虫不同生物学过程涉及的详细动态基因调控网络和核心标记。在这项研究中，我们获得了公开的基因组和转录组数据，并对三种豌豆蚜虫基因型中的每种豌豆蚜虫形态（有翅无性雌性，无翅无性雌性，无翅性雌性，有翅雄性和无翅雄性）进行了转录组分析。 ，分析了总共15种豌豆蚜的转录组，并鉴定了5种不同形态的基因的类型特异性表达。通过定量实时PCR（qPCR）分析来验证表达谱。此外，我们确定了高度可变基因的表达特征和共表达网络。我们还使用ARACNe方法获得与不同生物途径相关的263个核心基因。此外，已鉴定的8个基因与转录因子家族对齐，表明它们充当转录因子并调节下游基因。此外，我们发现了使用随机森林方法区分豌豆蚜虫不同形态的可靠标记。我们的研究为分析可能在昆虫转录组的许多生物过程中发挥重要作用的核心基因提供了系统，全面的方法。我们还使用ARACNe方法获得与不同生物途径相关的263个核心基因。此外，已鉴定的8个基因与转录因子家族对齐，表明它们充当转录因子并调节下游基因。此外，我们发现了使用随机森林方法区分豌豆蚜虫不同形态的可靠标记。我们的研究为分析可能在昆虫转录组的许多生物过程中发挥重要作用的核心基因提供了系统，全面的方法。我们还使用ARACNe方法获得与不同生物途径相关的263个核心基因。此外，已鉴定的8个基因与转录因子家族对齐，表明它们充当转录因子并调节下游基因。此外，我们发现了使用随机森林方法区分豌豆蚜虫不同形态的可靠标记。我们的研究为分析可能在昆虫转录组的许多生物过程中发挥重要作用的核心基因提供了系统，全面的方法。我们使用随机森林方法找到了可靠的标记，以区分豌豆蚜虫的不同形态。我们的研究为分析可能在昆虫转录组的许多生物过程中发挥重要作用的核心基因提供了系统，全面的方法。我们使用随机森林方法找到了可靠的标记，以区分豌豆蚜虫的不同形态。我们的研究为分析可能在昆虫转录组的许多生物过程中发挥重要作用的核心基因提供了系统，全面的方法。