利用分析Unigene在转录组中表达模式的方法拼接盐角草铵转运基因

RNA-seq技术能够全面快速地获得物种在某一状态下的转录本序列信息,但测序并组装后的大量Unigene往往不包含完整ORF(Open reading frame)。转录组库具有一定的冗余性,存在着属于同一个转录本的Unigene,这些Unigene因为无重叠区不能拼接而存在转录组库中。基于这种情况,为了拼接铵转运蛋白家族Unigene,首先挑选注释为AMT(Ammonium transporter)且ORF不完整的所有Unigene(5条),通过分析Unigene在4个转录组的表达模式,其中2条Unigene(Uni4和Uni5)具有相同的表达模式,推测可能来自同一转录本。然后通过NCBI blastx将这2条Unigene与参考物种的AMT蛋白质比对,确定其在转录本的位置及序列相互间没有交叠(如果两条编码序列相互交叠则不能组成同一个转录本)。结果发现Uni4和Uni5分别位于参考转录本5′端和3′端位置,因此假定它们属于同一个转录本,中间空缺约120 bp未知序列。通过试验验证,分别在Uni4和Uni5上设计单正向引物和单反向引物,PCR扩增得到约800 bp片段,将其测序并与两条Unigene比对,证实Uni4和Uni5属于同一转录本且获得了缺失的未知序列。最终拼接得到1 667 bp序列,包含1 482 bp完整ORF,编码494个氨基酸,通过系统进化分析将其归类为amt1亚家族,命名为Seamt1。生物信息学手段预测Se AMT1蛋白与已知的其他物种AMT性质相似。本研究采用转录组Unigene表达模式聚类的方法挖掘潜在的同一转录本Unigene,并且通过另外两组Unigene检验了该方法的可行性。这一便捷方法有助于转录组中Unigene的延伸和拼接,有助于完整ORF的获得及后期基因功能研究。     

新疆野果林苹果腐烂病病原菌鉴定及药用植物内生细菌对其抑菌效果

【背景】药用植物内生细菌能产生与寄主植物相同或相似的化合物及一些新的次级代谢产物等,具有促进宿主植物生长、抵抗病虫害、降解有毒有害化合物等作用。【目的】进一步提高苹果腐烂病生物防治的效率,丰富新疆药用植物内生细菌拮抗功能菌株的资源库。【方法】从新疆伊犁新源县和塔城额敏县野果林中采集带腐烂病病斑的果树枝条,分离鉴定苹果腐烂病病原菌,并采用平板对峙法从药用植物内生细菌中筛选对苹果腐烂病具有抑制作用的拮抗菌株。【结果】从两地共分离获得234株分离株,筛选鉴定出25株Valsa malicola和2株Valsa mali;同时,筛选出92株具有抑菌效果的内生细菌菌株,其中70株来自甘草植物内生细菌。【结论】药用植物甘草中富含较为丰富的抗苹果腐烂病病原菌的微生物菌株资源。本研究在新疆野果林苹果腐烂病的生物防治及药用植物内生细菌的开发利用等方面具有重要意义。     

两种盐生植物内生真菌多样性及其功能预测

【背景】植物内生菌是微生物群落中一类非常重要的组成部分,是重要的微生物资源库,在植物促生、抗逆等多个领域有重要的研究和应用价值。【目的】进一步了解干旱荒漠区盐生植物内生真菌的多样性、群落结构和潜在功能特征。【方法】对生长在乌兹别克斯坦西咸海岸边的两种盐生植物毛足假木贼(Anabasis eriopoda abbreviated as AE)和展枝假木贼(A. truncata abbreviated as AT)的内生真菌群落进行扩增子测序分析。【结果】共获得166个ampliconsequencingvariants(ASVs),涉及4门49属,其中Neocamarosporium、Botryosphaeria和Alternaria及其所属高级分类单元是优势类群。多样性和群落组成分析显示两种盐生植物的内生真菌存在较为明显的差异,并包含一些潜在的新分类单元。基于PICRUSt2和FUNGuild的功能预测结果表明这两种盐生植物内生真菌的潜在功能和营养方式多样且表现出宿主差异性。【结论】盐生植物内生真菌具有较高的多样性和潜在的资源价值,有待进一步挖掘和研究。     

新疆药用植物牛至内生细菌多样性与抗菌活性

【背景】植物内生菌作为微生物群落中一类非常重要的组成部分,在多个领域都有广泛的应用价值,如促进植物生长、抵抗病虫害、生物固氮、降解有毒有害化合物等。【目的】进一步丰富新疆野果林苹果腐烂病害的生防资源以及分析牛至内生细菌多样性特征。【方法】通过纯培养方法,对健康植物牛至组织进行内生细菌的分离纯化,并进行16S rRNA基因序列分析;再利用平板对峙法筛选具有抑制苹果腐烂病病原菌生长的内生细菌。【结果】共分离到168株内生细菌,最终确定为4门5纲8目12科17属,其中优势属为芽胞杆菌属(Bacillus)。由分离实验结果可知,M1号TSA培养基,M5号组氨酸-棉子糖培养基和M6号NA培养基是分离牛至内生细菌较为理想的培养基;采自新源县野果林的牛至内生细菌多样性较为丰富,在牛至根部内生细菌种类更多;通过拮抗实验共筛选出59株牛至内生细菌具有较好的抑菌效果。【结论】新疆药用植物牛至内生细菌的物种多样性较为丰富,而且富含一批有效抑制野苹果腐烂病病原菌生长的内生细菌菌株。因此,本研究在新疆野果林苹果腐烂病的生物防治和药用植物内生细菌种质资源的填补等方面具有重要意义。     

盐胁迫下盐角草 Na ＋／H ＋转运基因表达分析

Na＋/H＋逆向转运蛋白具有调节细胞内离子浓度及维持pH值稳定的作用,是植物抵御盐胁迫的重要因子。从盐角草RNA-Seq数据中筛选Na＋/H＋逆向转运蛋白序列,利用生物信息学手段,拼接得到5条Na＋/H＋逆向转运蛋白完整cDNA序列,通过与NCBI已有序列比对分析,将其命名为SeNHX1、SeNHX3、SeNHX4、SeNHX5和SeN-haD。考察盐角草Na＋/H＋逆向转运蛋白在两种盐分变化情况下的表达变化：1）从无盐处理转移到200 mM NaCl处理;2）从200 mM NaCl培养基转移到无盐培养基。结果表明：SeNHX4的表达量非常低,在地下部几乎检测不到;SeNhaD在地上部的表达量是地下部的2倍左右,说明NhaD主要在盐角草地上部发挥作用;SeNHX1、SeNHX3和SeNHX5的表达量明显高于其他两个基因,对盐角草的耐盐机制起到更大的作用,并且SeNHX1和SeNHX5受盐分诱导表达,表达量与盐浓度呈正相关,可能在盐角草耐盐调控网络中发挥重要作用。综上,NHX基因家族和NhaD的表达量受到基质中盐分的调控作用,其表达在盐分处理或者盐分去除1～3d后发生变化。研究结果有助于阐明盐角草NHX基因家族和NhaD对盐分的响应特点。