杜仲雄花芽2个发育时期转录组分析

杜仲（Eucommia ulmoides）雄花富含多种活性成分和营养成分;具有重要的药用和营养价值。为了揭示杜仲雄蕊原基发育相关基因的表达情况;为杜仲雄花芽发育分子调控机制研究提供理论参考。本文以杜仲良种\"华仲11号\"（ \"Huazhong No.11\" ）为材料;采用lllumina高通量测序技术;分别对苞叶原基分化期和雄蕊原基分化期的花芽进行转录组测序;通过生物信息学对2个发育时期的转录组进行比较分析;筛选出与雄花芽形态发育相关的差异基因。结果显示;转录组测序共获得40.48 Gb过滤数据;各样品的clean reads与杜仲基因组进行序列比对;比对效率为90.56%~93.01%。在2个发育时期筛选出583个差异表达基因;其中在雄蕊原基发育期上调基因315个;下调基因267个。差异基因GO和KEGG功能分析显示;差异基因富集在与生长发育、光周期途径、激素合成和信号传导、碳代谢等相关的生物过程和代谢通路。结果显示光周期途径是杜仲成花诱导的重要途径;同时雄花芽在形态分化过程中受碳水化合物、植物激素和其他代谢物质调控。此外;MADS-box家族成员FLC、SOC1、AGL3和AGL8参与杜仲雄蕊器官发育。本研究为杜仲花发育基因调控提供了基础数据;也为雄花用杜仲的分子育种提供了参考。     

刺芹侧耳不同发育时期的转录组差异分析

为了探讨刺芹侧耳子实体生长发育时期的基因表达变化,本文利用高通量测序技术对刺芹侧耳不同发育时期（菌丝期、原基期、子实体时期）进行RNA-Seq分析,在转录水平上解析差异表达基因在刺芹侧耳生长发育过程中的作用和功能。KEGG功能富集显示,菌丝期差异表达基因主要富集在碳代谢和氨基酸代谢中,其中三羧酸循环中编码柠檬酸合酶、乌头酸水合酶、异柠檬酸脱氢酶、琥珀酰辅酶A合成酶、琥珀酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶的基因表达量均上调,说明碳代谢和氨基酸代谢是菌丝时期的主要能量来源;原基期上调的差异表达基因主要富集在脂肪酸代谢,其中RT-PCR定量结果显示原基期编码脂肪酸合酶的基因和编码脂酰辅酶A合成酶的基因下调,编码超氧化物酶的基因和编码过氧化氢酶的基因上调,表明脂肪酸代谢和抗氧化酶对刺芹侧耳原基期维持机体的稳定和生物应激方面起着重要作用。子实体时期上调的差异表达基因主要富集在剪接体、类固醇的生物合成以及AMPK信号通路中,说明环境因子对子实体时期有一定的影响。     

不同发育时期蓝果忍冬果实的转录组分析

为研究不同发育时期（绿熟期和成熟期）蓝果忍冬果实基因的表达差异,探索蓝果忍冬在生长发育过程中的关键代谢通路,以‘中科蓝1号’蓝果忍冬品种为研究对象,利用高通量测序技术对蓝果忍冬绿熟期和成熟期果实的转录组数据进行比较分析。结果表明,共有40.32 Gb Clean Data,每个样品Clean Data均大于6.07 Gb,Q30碱基百分比均在93.89%及以上,GC含量为46.32%-49.38%;两个发育时期的果实共检测出3 247个差异表达基因,包括1 642个上调基因和1 605个下调基因;GO功能富集分析发现,蓝果忍冬果实发育过程中的关键调控基因主要参与代谢、细胞和细胞组分以及催化过程;KEGG富集分析发现,差异表达基因主要富集在植物激素信号转导、碳代谢和氨基酸生物合成等途径。该结果为进一步研究蓝果忍冬果实发育过程中的动态变化提供了参考,为后续开展蓝果忍冬功能基因鉴定、遗传多样性分析等研究提供理论依据。     

基于转录组的不同火龙果品种抗性差异分析

不同的品种抗性不同,为进一步探究不同火龙果品种之间的抗性差异,为后续火龙果抗性育种提供参考,该研究利用Illumina HiSeq 2000测序平台对'普通白肉'(BR)和'厄瓜多尔黄龙'(EY)两个品种进行转录组测序分析,并参考GO Ontology、KEGG等公共数据库对差异表达基因进行功能分类与富集分析.结果表明...     

转录组测序揭示油桐脂肪酸的合成途径

油桐是我国重要的木本油料植物,过去对油桐的研究主要集中于栽培和常规育种,与油桐种仁油脂合成相关的分子机理研究还未见报道。本研究采用转录组测序（RNA-Seq）技术,比较了油桐种子油脂合成3个不同时期的转录组,获得了大量差异表达的Unigene序列。通过GO（GeneOntology）分类和代谢途径富集性分析将这些差异表达的Unigene归类于包含脂肪酸生物合成途径在内的128个代谢途径。随后将脂肪酸生物合成途径中的54个Unigene序列在KEGG（KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes）数据库中进行比对,获得了14个关键酶的同源蛋白质。本研究通过对编码这些同源蛋白质的基因在油桐种子油脂合成期的表达模式进行分析,以期为油桐油脂合成,尤其是桐酸合成机理的解析提供理论参考,并为进一步的理论研究和油桐的遗传改良提供潜在的基因资源,从而提高油桐的单位面积产量。     

地果的转录组学分析(英文)

为探究地果(Ficus tikoua)的遗传变异特征,利用Illumina HiSeq-2500平台获取地果的基因表达谱。结果表明,共获得了197 362个转录本,总长度和平均长度分别为114 072 125和577 bp。使用BlastX和BlastN共注释了139 992个转录本(占总数的70.93%)。从3个品种叶片和茎的6对样品中,分别鉴定了12 397、12 340、10 373、94 431、71 830和44 465个差异表达基因,以及注释了126、129、125、134、138和137条代谢途径。这将有助于理解地果的遗传特征,以及不同组织中代谢途径的变化。     

基于RNA-seq的能源植物芒转录组分析

芒(Miscanthus sinensis Anderss)是多年生C4草本植物,可为能量和纤维素产品生产提供高品质的木质纤维素材料,是一种理想的能源植物。采用Illumina Hi Seq?2000高通量测序技术,对芒花芽和叶芽进行转录组分析。经拼接组装共获得98 326个Unigene,序列平均长度822 bp,N50为1 337 bp。将Unigene序列与NR、NT、Swiss-Prot、KEGG、GO和COG数据库进行比对(Evalue1e-5),共有74 134条Unigene获得了基因注释,占总Unigene的75.40%。其中,通过GO功能分类,45 507个Unigene映射到GO不同的功能节点上;通过KEGG pathways分析,共有36 710个Unigene参与了128个代谢通路;比对到同源序列比例最高的物种分别为高粱(37 731,60.86%)、玉米(16 258,26.22%)、水稻(3 065,4.94%),共占所有同源序列的92.02%。此外,获得了芒C4关键酶相关基因24个。这些注释信息的完成为芒功能基因及相关候选基因的发掘提供了重要依据。     

基于藜麦转录组的脂肪酸生物合成途径解析

藜麦营养丰富,油脂含量高,脂肪酸组成理想,是油脂提取物的潜在资源。植物油脂主要以三酰甘油的形式储存在作物种子和果实等器官中,其合成受到环境和基因水平的调控,涉及质体、内质网和油体等多个细胞器。该文基于藜麦转录组数据,对藜麦油脂合成相关的脂肪酸生物合成途径基因进行挖掘,并对基因表达模式进行分析。结果表明:在藜麦中,与脂肪酸生物合成相关的基因序列共87条,涉及乙酰CoA羧化酶和β-酮脂酰ACP合成酶等关键酶,其中编码长链酰基辅酶A合成酶基因和β-酮脂酰ACP还原酶数目最多。通过基因表达模式分析发现,与脂肪酸生物合成相关的基因在种子表达中呈现整体上调模式,可能与种子中油脂形成和积累密切相关。对藜麦乙酰CoA羧化酶亚基编码基因进行分析发现,accD基因在不同组织间无差异表达,表明在藜麦中accD编码的β-CT亚基可能不是影响乙酰CoA羧化酶发挥作用的限制因子。藜麦KASⅡ含有保守结构域,与其他组织相比,编码基因QcFb15、QcFb45和QcFb75在种子中均存在上调表达,参与藜麦脂肪酸碳链延伸及油脂形成。对藜麦脂肪酸生物合成途径相关基因的挖掘,为藜麦油脂合成和积累的研究提供了理论基础,对高油...     

基于转录组测序的羽衣甘蓝叶色相关基因分析

叶色是羽衣甘蓝重要的观赏性状之一。本研究采用Illumina Hi-Seq2500高通量测序技术,对基因型纯合的紫叶和白叶羽衣甘蓝叶片进行转录组测序,筛选差异基因并与GO和KEGG数据库比对进行注释分析,分析羽衣甘蓝叶色形成相关基因。结果显示,获得高质量短读序共104 608 770条,筛选出紫叶相对白叶的差异表达基因1 993个,其中上调表达基因1 094个,下调表达基因899个。根据GO功能分类可分为生物过程、细胞组分和分子功能3大类64功能组。根据KEGG代谢通路分析可以分为171类,在叶色相关的类黄酮生物合成途径中黄酮醇合成酶(FLS)、二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)上调以及类胡萝卜素生物合成途径中的类胡萝卜素β-环化酶上调与紫叶形成关系密切。本研究丰富了羽衣甘蓝的转录组信息,获得了一些差异表达基因,为进一步研究羽衣甘蓝叶色形成的遗传机制提供了有价值的信息。     

思茅松毛虫不同发育阶段的转录组差异分析

思茅松毛虫Dendrolimus kikuchii是我国南方针叶林的重大害虫之一,本研究利用DNBSEQ-T7测序平台分别对其卵、幼虫（1龄、4龄、7龄）、蛹、成虫等发育阶段进行转录组测序,并对转录组数据进行参考基因组比对、差异比较和功能富集分析。测序共获得高质量有效读序368 027 762条。通过比较转录组分析,不同发育阶段共有表达基因9 251个,特有表达基因798个,呈现不同的基因表达模式和高表达基因簇;各阶段基因表达差异显著,其中卵与1龄幼虫间的最多,达3 336个（上调1 902个,下调1 434个）。通过GO和KEGG分析,差异表达基因主要富集于氧化还原过程、催化活性、跨膜运输、蛋白质水解、几丁质结合及胞外区域等功能,参与细胞周期、细胞外基质受体互作、碳水化合物代谢、蛋白质代谢、能量代谢、解毒代谢及与飞行有关的昼夜节律等通路。本研究为解析思茅松毛虫等全变态昆虫各发育阶段表征提供转录组数据,为后续深入挖掘生长发育相关功能基因及其表达调控和害虫防治策略研究奠定理论基础。     

油桐种子脂肪酸延长代谢的转录表达与调控机理研究

油桐是我国四大木本油料植物之一,当前对油桐的研究主要集中在栽培选优及低产林改造方面,而对油桐脂肪酸延长代谢的分子机理研究尚未见报道。本研究以油桐果实膨大期、油脂转化初期和油脂转化高峰期的种子为材料,采用高通量RNA测序技术对油桐种子脂肪酸延长代谢的3个不同时期转录组进行比较,以nr、Swiss-Prot、KEGG和COG 4个蛋白数据库为参考,对油桐种子脂肪酸延长代谢进行了综合性分析。研究结果表明,参与油桐种子脂肪酸延长代谢途径的非冗余基因序列共37条,涉及的主要酶功能基因有9种;在果实膨大期、油脂转化初期和油脂转化高峰期中,调控脂肪酸延长代谢途径的基因存在明显的表达差异。综合分析结果绘制了油桐种子脂肪酸延长代谢途径,揭示了调控油桐种子脂肪酸延长代谢过程的基因作用规律。这些研究结果为油脂合成的遗传改良提供了资源和技术基础,同时为油桐分子设计育种提供了一定的科学依据。     

基于转录组的瑶药半枫荷根和叶的差异分析

【目的】瑶药半枫荷(Semiliquidambar cathayensis)的根和叶均具有祛风通络等功效,但其黄酮类等活性成分存在差异。对半枫荷进行转录组测序,以期获得其根和叶的转录组信息和差异表达基因,对探究半枫荷根和叶的差异表达基因在活性成分合成通路中的表达规律具有重要意义。【方法】利用Illumina对半枫荷根和叶进行转录组测序,并进行生物信息分析以挖掘两者萜类和黄酮类等关键次生代谢产物合成通路的基因表达差异。【结果】59 378个差异表达基因归类到GO分类的3个大类中,主要与生物学过程有关(50.59%)。185个差异表达基因注释KOG数据库的24个分类中。81个差异表达基因参与苯丙烷类化合物的生物合成,30个差异表达基因参与黄酮类化合物的生物合成,86个差异表达基因参与萜类化合物的生物合成。【结论】参与黄酮类化合物合成途径的关键酶CHS等均为上调表达,导致根的黄酮类成分多于叶,而CMS、HMGS等关键酶都可能影响半枫荷不同组织中萜类化合物的积累模式。文章获得了半枫荷根和叶的转录组信息特征,为今后半枫荷基因功能鉴定、次生代谢途径解析及调控机制研究提供依据。     

镉胁迫后旱柳转录组变化分析

随着重金属镉(Cd)应用范围的扩大,由此引发的土壤镉污染问题日益严重。以具有植物恢复潜力的旱柳Salix matsudana作为研究对象,探究不同浓度的Cd (2.5 mg/L, 50 mg/L)胁迫后旱柳无性系1 d、7 d和30 d后基因表达与代谢通路的变化。转录组测序结果表明:共获得102 595个非冗余基因(Unigenes),相同浓度不同时间的差异基因总数为26 623个和32 154个;相同时间不同浓度的差异基因总数为8 550个、3 444个和11 428个。从中筛选得到与Cd胁迫响应密切相关的基因25个,其中金属硫蛋白、ABC转运蛋白、锌和锰转运蛋白等基因的表达不仅会随着Cd胁迫浓度变化而且同时受到胁迫时间的改变而发生改变;油菜素内酯合成通路的ROT3和黄酮类化合物合成通路的FLS、F3H均明显上调。此外Cd胁迫引起旱柳在代谢过程、细胞过程、膜、细胞器、细胞、细胞部分、催化活化和结合蛋白这8个方面发生改变,参与这些GO条目的差异表达基因数随着Cd浓度和胁迫时间的增加而增加。并对转录组信息的可靠性用RT-PCR和酶活性生理实验数据进行了验证。文中通过转录组测序分析旱柳Cd胁迫后的响应机制,从而为旱柳修复土壤Cd污染提供理论指导。     

义乌小鲵肢体再生及其分子机制

义乌小鲵(Hynobius yiwuensis)是中国特有的易危小鲵科动物;仅分布于浙江省的部分丘陵山地。本研究采用体式显微镜观察了义乌小鲵断肢再生的过程;并利用转录组测序技术;分析再生过程差异表达基因。结果表明:义乌小鲵肢体具有较强的再生能力;再生过程可分为创伤愈合、组织溶解与去分化、再生芽基形成、形态发生及再分化4个阶段。转录组测序分析表明;肢体再生过程中存在大量差异表达的基因;且其表达模式随肢体切除后的时间推移发生动态变化。通过筛选肢体再生过程中的差异表达基因;发现IL10参与细胞免疫及炎症反应;TGFβ3促进早期肌肉组织再生;而MMPs家族相关基因在组织重塑过程中发挥重要作用。对10个差异基因进行qRT-PCR验证;结果证明转录组测序结果可靠。本研究初步推测义乌小鲵可能通过Wnt/β-catenin、TGFβ、BMP等信号通路调控肢体再生过程;并促进无瘢痕组织修复。     

筛选差异表达基因和蛋白质的方法进展

分离和鉴定差异表达基因和蛋白质不仅有助于发现基因和蛋白质的功能,更有助于揭示某些疾病的发生机理.目前筛选差异表达基因的方法主要有差异显示PCR方法(differential display RT-PCR,DDRT-PCR)、消减杂交法(subtractive hybridization,SH)、基因芯片技术(DNA chip technique)和基因表达的系统分析(serial analysis of gene expression,SAGE)等,其中消减杂交法中又先后建立了代表性差异分析技术(representational difference analysis,RDA)、抑制消减杂交法(suppression subtractive hybridization,SSH)和获得全长基因的消减杂交法(full-length-gene-obtainable subtractive hybridization).筛选差异表达蛋白质的方法主要有双向电泳技术(two-dimentional gel electrophoresis)和噬菌体全套抗体库技术(phage display antibody repertoire library technique).这些方法各有特点,各有利弊,研究者可根据自己的需要选择适合于自己的方法.