红苞凤梨实时荧光定量PCR分析中内参基因的筛选

为筛选表达稳定的内参基因,以红苞凤梨(Ananas comosus var.bracteatus)不同发育时期的全绿、全白苗为材料,对10个组成型表达基因EF1、UBQ、ACT、GADPH、Histone、TUA、TUB、18S、elf-5A、α-tubulin进行筛选,并分析PetF基因的表达模式。结果表明,10个候选内参基因在红苞凤梨全绿、全白苗不同生长阶段中的表达稳定性不同。红苞凤梨不同生长时期以Histone和α-tubulin为最适内参基因,而全绿苗和全白苗的对比分析以18S、EF1和α-tubulin为最理想的内参组合。PetF基因在红苞凤梨发育过程及绿、白苗对比分析中的表达水平变化趋势一致,因此,所选的内参基因是合适的。     

金边红苞凤梨叶片的超微观察和AbGLK1的克隆与表达分析

为了解Golden2-like (GLK)转录因子在金边红苞凤梨(Ananas comosus var. bracteatus ‘Chiyan’)绿白嵌合叶片形成中的作用,采用RT-PCR技术克隆得到了AbGLK1基因, 其开放阅读框全长1 371 bp,编码456个氨基酸,含有1个GARP-DNA结合域和1个C末端结构域GCT box (GOLDEN2 C-terminal box),属于GLK转录因子家族,在酵母中具有转录因子的转录激活活性。烟草亚细胞定位表明AbGLK1蛋白定位在细胞核。RT-qPCR分析表明,AbGLK1基因在金边红苞凤梨的根、茎、叶中均有表达,但具有组织器官差异性,在叶片中的表达量显著高于根和茎(P < 0.05)。AbGLK1基因在叶片边缘白化组织中的表达量显著低于绿色组织,约为绿色组织的1/3 (P < 0.05)。叶片白化组织叶绿体内膜系统模糊,无类囊体存在,含有大量囊状小泡,质体小球数量多且体积较大。因此,推测AbGLK1基因可能参与了金边红苞凤梨中的叶绿体发育,其下调表达可能导致叶片白化组织中叶绿体发育不成熟。     

基于PacBio Iso-Seq红棕象甲全长转录组测序分析

[目的]建立红棕象甲Rhynchophorus ferrugineus全长转录组数据库,深入挖掘红棕象甲基因数据信息.[方法]采用高通量测序平台,利用二代测序(Illumina RNA-seq)校正三代测序(PacBio Iso-Seq)的方法对红棕象甲进行全长转录组测序,并对转录组数据进行生物信息学分析.[结果]红棕象甲全长转录组平均长度为2 302 bp,N90长度为1321 bp,N50长度为2 785 bp;经CD-Hit程序去冗余,获得转录本63 801条,主要长度范围为0.5-6 k.基因功能注释表明,在NR、Swiss-Prot、KEGG、KOG、GO、NT和Pfam数据库中,分别有50 280、40 109、47 197、33 511、27 707、27 253和27 707条转录本被注释;其中,12 508条转录本均在7个数据库中有注释,54 999条转录本至少在一个数据库有注释.此外,经鉴定或预测,获得2 184个可变剪接(AS)、66 230个SSR、2 084个转录因子(TFs)和9 618条长链非编码RNA(LncRNA).CDS长度的主要分布范围为0-2 500 nt.[结论]本研究获得了红棕象甲全长转录组数据库,为红棕象甲后续分子生物学基础研究奠定基础.     

基于第二代测序技术的基因资源挖掘

转录组研究一直是生命科学研究的一个重要方向,在第二代测序技术问世以前,已经产生了一些行之有效的转录组研究方法,但这些方法存在一定的局限性。第二代测序技术的出现不仅使转录组研究很快进入了高速发展期,同时也为遗传资源的挖掘提供了一套全新的技术平台。本文简要介绍了第二代测序技术的化学原理和特性,重点阐述了利用第二代测序技术进行转录组测序,从而在此基础上挖掘遗传资源的研究。     

基于新一代测序技术的昆虫转录组学研究进展

新一代测序技术具有快速、 高通量和低成本的特点, 为“组学”研究带来了新方法、 新方案, 正在深刻地改变着当前生物学的研究模式。近年来, 新一代测序技术极大促进了昆虫特别是无参考基因组信息昆虫的转录组学研究。自2008年至今, 采用新一代测序技术已对7个目的68种昆虫进行了转录组测序, 其中由我国学者完成了6个目的22种昆虫的转录组测序。目前, 昆虫转录组学研究主要集中在基因挖掘、 分子标记开发、 基因表达分析等方面, 为全面揭示昆虫生命活动中相关基因功能、 系统发生与进化以及昆虫与其他生物相互作用等奠定了基础。本文总结了当前昆虫转录组学研究的已有成果, 分析了其今后的发展趋势, 讨论了采用新一代测序技术开展昆虫转录组学研究中存在的诸如研究对象相对局限、 测序准确性不够高等不足, 并指出开展昆虫转录组学研究时需充分思考所要回答的科学问题, 选择合适的研究策略, 评估性价比, 以及开发转录组信息高效利用的方法等。作者建议未来的研究方向侧重于： （1）大规模开展基于新一代测序技术的昆虫转录组学研究, 特别是对其他目以及独特生态环境中的代表性昆虫应予以重点关注; （2）开发昆虫转录组数据存储及分析的软硬件; （3）合理利用新一代测序技术研究昆虫转录组并充分挖掘已测昆虫转录组中的遗传信息。     

基于高通量测序的RNA-seq技术在褐飞虱研究中的应用

高通量测序技术的快速发展推动了生命科学领域的研究进程,已广泛应用于动植物病原物抗药性分析、肿瘤研究、遗传育种、病原学诊断、微生物学、分子流行病学和细菌分类学等多个领域。RNA-seq即"转录组测序技术",是高通量测序的一项重要内容,也是基因组学和转录组学分析过程中的一种新型手段。本文查阅了利用RNA-seq技术研究褐飞虱(Nilaparvata lugens)的文献资料,对生长发育与繁殖、防御与免疫和抗逆性方面进行了综述。     

基于高通量测序的麦红吸浆虫转录组分析

麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana(Gehin)是一种世界性的小麦害虫。为获得其转录组信息,本研究采用新一代高通量测序技术Illumina HiSeq TM 2000对麦红吸浆虫成虫转录组进行测序。共获得转录组样本数据量为27.88 G,经分析共获得59257个Unigenes,总长度49861164 bp,最短20 bp,最长29282 bp,平均长度841 bp。将Unigenes序列与NR、NT、Swiss-Prot、KEGG、GO和KOG数据库进行比对(e≤10-10),共获得95029个结果。通过GO功能分类,共有19584个Unigenes在GO数据库中细胞组分、分子功能和生物学过程等3大类50个功能组中找到对应。与KOG数据库进行比对,共有11279个麦红吸浆虫Unigenes被注释,按功能大致可分为26类。通过KEGG pathways分析,共有9110个麦红吸浆虫Unigenes被注释,分别归属于细胞进程、环境信息进程、遗传信息进程、新陈代谢和有机体系统5大类代谢途径,主要包括细胞生长与死亡、细胞运动、信号转导、能量代谢等32类代谢途径。CDS预测发现30088条序列可被编码,占全部基因的50.78%。SSR位点查找发现,在59257个Unigenes中共找到36323个SSR位点,发生率为61.30%。本研究获得的巨大的麦红吸浆虫转录组信息,为麦红吸浆虫的功能基因挖掘提供了重要的信息资源。     

基于转录组测序信息的水生植物蕃菜SSR标记开发

利用软件MISA对水生植物蓄菜转录组测序所获得的79536条EST序列进行分析,共检测出12319个EST—SSR位点。在蓄菜的EST—SSR中,二核苷酸和三核苷酸重复单元是主导类型,分别占总SSR的57．31％和30．87％,其中AG／CT、AAG／C1_r分别是二、三重复单元类型的优势重复基元,分别占总SSR的29．76％和8．66％。随机挑选了130对EST-SSR引物对蓄菜两个居群进行遗传多样性检测,结果发现：78对引物能扩增出清晰可分辨的条带,其中37对能成功检测出多态性,引物多态率为47．44％。这些多态性引物共检测出114个等位基因,每个位点2—6个,平均3．08个。观测杂合度（心）及预期杂合度（He）分别在0．229～1．000和0．351-0．756之间,多态信息含量PIC值在0．286～O．698之间,平均达0．495。以上研究结果表明,通过萏菜转录组测序产生的EsT数据来开发SSR标记是一种简单而高效的途径,这些新的SSR分子标记为研究苔菜的居群遗传多样性及其遗传结构提供了工具。     

基于转录组测序的扎龙湿地野大麦耐盐性分析

通过转录组测序技术对扎龙湿地野大麦幼苗在200 mmol/L NaCl胁迫2 d后的叶片进行分析。对测序结果进行De novo拼接后,将差异表达基因在GO、KEGG数据库中进行比对注释。结果表明:NaCl胁迫2 d后,对照组与处理组分别获得Unigene序列61038个和46754个,检测到差异表达基因25465个,差异基因GO功能注释到3个大类的55个功能组。差异表达基因被注释到135个Pathway上,直观地显示出NaCl胁迫下野大麦幼苗体内发生调节及改变的代谢过程和信号通路,其中主要涉及光合作用、脯氨酸代谢、叶绿素代谢等途径。通过对野大麦幼苗叶片转录组分析,发掘相关耐盐基因,有助于培育野大麦及其近缘作物新品种,并对揭示植物耐盐性分子机制及相关代谢途径具有重要意义。     

小果南烛三萜类化学成分研究

羊毛甾烷三萜是南烛属植物主要活性成分之一.为进一步研究南烛属植物功效物质基础,结合民族民间对小果南烛的应用实际,该文利用硅胶、MCI、Sephadex LH-20、半制备高效液相色谱等植物化学技术手段对该植物95％乙醇提取物进行分离、纯化,综合理化性质和波谱数据对其化合物进行鉴定.结果表明:从小果南烛的茎、叶提取物中分...     

生态因子对滇重楼花药开裂的影响

滇重楼为延龄草科重楼属植物,具有极高的药用价值,由于重楼传统药用部位生长缓慢、繁殖力低下,以及人们对野生重楼资源的过度采挖使其资源日趋枯竭。滇重楼的花药在整个花期中存在开裂－关闭的现象,花药的有效闭合应是保护花粉、延长花粉寿命、增强雄性适合度的一种适应机制。该研究以滇重楼为对象,通过设计正交实验和对比实验,观测其花药开裂过程中的光照强度、温度、湿度的变化,探究光照强度、温度、湿度等生态因子对滇重楼花药开裂的影响以及滇重楼花药开裂与生态因子变化的关系。结果表明：(1)在滇重楼花药开裂的过程中,光照强度增强、温度升高、相对湿度下降;(2)温度是影响滇重楼花药开裂时间的主导因子,升温促进花药开裂,降温促进花药关闭;(3)高湿度及黑暗推迟花药开裂,但并不能阻止花药开裂;(4)低温可使滇重楼花药持续关闭,而光照强度越高,花药持续关闭所需的温度越低。该研究有利于解释滇重楼花药白天开裂夜晚关闭的现象与环境因子的关系,对滇重楼的栽培育种提供理论指导。     

基于SSR标记的大明松天然群体遗传多样性分析

大明松是广西和贵州特有的高山松类,具有很高的经济价值和生态价值,其自然种群长期没有得到充分的保护和利用,不利于该树种长期稳定发展。为了合理保护和开发利用大明松天然遗传资源,该文利用12个SSR分子标记对大明松3个天然群体进行遗传多样性研究,分析其群体间的遗传分化和基因流,为该物种的保护策略提供参考。研究结果表明:(1)12对引物共检测到37 个等位基因,多态位点百分率为100%。每个位点平均观察等位基因数(Na)为3.08,平均有效等位基因数(Ne)为1.68, 不同位点间有效等位基因数差异较大; 每个位点平均观察杂合度(Ho)为0.35,平均期望杂合度(He)为0.40,平均多态信息含量(PIC)为0.31。(2)3 个群体的Shannon''s多样性指数变化范围为0.48～0.65,Nei''s基因多样度的变化范围为0.27～0.39,与其他近缘种松类相比遗传多样性偏低。群体平均观察杂合度为0.40,平均期望杂合度为0.33,平均有效等位基因数为1.58。群体间基因分化系数(Gst)为0.10,群体间的遗传分化水平较低,大部分变异均存在群体内。群体间的基因流(Nm)为2.74,说明大明松群体间的基因交流比较充分。该研究可为大明松生物多样性保护提供重要参考依据,为科学利用大明松资源打下基础。     

粉葛主要营养物质、异黄酮成分的积累规律及其相关性分析

为确定粉葛的最佳采收时期及各部位的应用价值，探索粉葛主要营养物质与异黄酮成分的积累规律及相关关系，该研究以广西藤县粉葛为材料，采用测试盒法、酶重量法、索氏抽提法、高效液相色谱法等生理生化技术，测定了成熟期不同部位异黄酮成分的含量及不同生长时期粉葛块根主要营养物质、异黄酮成分的含量，并分析了各营养物质与异黄酮成分积累的相互关系。结果表明：(1)在成熟期，粉葛不同部位的染料木素含量差异均不显著，但叶片的大豆苷元含量显著小于中藤，根头和藤的总异黄酮、葛根素、大豆苷的含量显著大于叶片和块根，并且根头和藤的葛根素含量均超过1.00%。(2)不同生长时期，粉葛的淀粉、多糖、粗蛋白、可溶性蛋白的积累在11月和12月达到最大，不溶性膳食纤维的积累在12月最小，可溶性膳食纤维在8月和12月的积累量最大，总异黄酮和葛根素在8月和9月的积累量最大。(3)总异黄酮、葛根素的积累与淀粉、多糖的积累呈显著负相关，总异黄酮、葛根素的积累与不溶性膳食纤维的积累呈显著正相关。综上结果认为：粉葛的根头、藤蔓含有丰富的总异黄酮、葛根素、大豆苷，具有很好的药用开发价值；粉葛药用的最佳采收期为8月和9月，粉葛食用的最佳采收期为...     

杭白芷根中分泌道发生方式、分布及其挥发油积累过程研究

为探明杭白芷(Angelica dahurica var.formosana)根中分泌道发生方式、分布及其挥发油转运积累特征,该研究利用光镜及透射电子显微镜技术观察分泌道发生过程及挥发油转运特征,结合组织化学定位确定挥发油的主要积累部位。结果表明:杭白芷根中分泌道由中柱鞘细胞最先发生,次生结构中分泌道主要分布在韧皮部和皮层中;挥发油的合成不仅与分泌细胞中质体及细胞质有关,而且还与周围细胞关系密切;分泌细胞内高尔基体和内质网丰富,可能先通过形成小泡参与转运,再经由细胞壁向腔道内转移;相邻分泌细胞靠近角隅处的细胞壁分泌活动活跃,腔道内积累大量电子致密物质;成熟分泌道中分泌细胞及其腔道内积累大量油滴,因此挥发油主要积累场所为分泌细胞及其腔道。该研究明确了杭白芷根中分泌道的发生方式、分布及其挥发油积累部位,揭示了分泌道发育过程中挥发油的转运积累特征,为进一步阐明分泌组织生长发育与有效成分积累关系提供了理论依据。     

麻疯树种子发育过程中JcOle14.3和JcOle16.6基因的表达模式研究

油质蛋白基因对种子中油体的形成至关重要,该研究通过实时荧光定量PCR,对麻疯树的两个油质蛋白基因JcOle14.3和JcOle16.6在种子不同发育时期的表达模式进行了分析。结果表明:两个基因在种子发育初期(10~30 d)表达量逐渐升高,但表达水平均较低;40 d时表达量急剧增加并达到最高,而种子发育后期(50~55 d)两个基因表达水平均逐渐降低。由此可初步推测,JcOle14.3和JcOle16.6基因的表达量可能与种子油脂积累量存在正相关。该研究结果为麻疯树油体形成机理和油质蛋白的深入研究提供了理论基础。     

红凉伞根化学成分及抗炎活性研究

红凉伞(Ardisia crenata var.bicolor)为贵州苗族常用药,具有清喉利咽、消肿止痛、祛风除湿等功效。为研究红凉伞根化学成分及体外抗炎活性,该文采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱、ODS反相柱色谱及半制备HPLC等方法对红凉伞根70%乙醇提取物进行系统性研究,结合NMR、MS等现代波谱技术分析及文献对比进行化合物结构鉴定。采用脂多糖(LPS)诱导的小鼠RAW 264.7巨噬细胞的NO生成模型,评价化合物的抗炎活性。结果表明：(1)从红凉伞根70%乙醇提取物中分离得到10个化合物,分别鉴定为11-O-没食子酰岩白菜素(1)、11-O-(4-O-甲基没食子酰)岩白菜素(2)、11-O-香草酰岩白菜素(3)、6-O-(4-羟基苯甲酰基)岩白菜素(4)、11-丁香酰岩白菜素(5)、11-O-(3′,4′-二甲基没食子酸)-岩白菜素(6)、去甲氧基岩白菜素(7)、micractinin A(8)、monomethyl olivetol(9)、邻苯二甲酸二丁酯(10),其中化合物4、8、9为首次从紫金牛属中分离得到。(2)体外抗炎活性实验结果表明,化合物1-...     

粉葛PtCHI基因的克隆、原核表达和亚细胞定位

为探究葛根品种间异黄酮类物质代谢关键酶基因PtCHI的分子机制差异，并揭示其品种间异黄酮物质含量差异的原因，该研究以野葛品种‘桂葛8号’和粉葛品种‘桂葛1号’为材料，经乙醇提取并通过高效液相色谱仪对野葛和粉葛中葛根素和总黄酮的含量进行测定，基于已报道的野葛CHI基因，通过同源克隆方法分离粉葛中PtCHI基因，并在体外进行蛋白表达，同时在拟南芥原生质体中研究PtCHI基因的定位。结果表明：(1)野葛中的葛根素含量显著高于粉葛的，野葛的总黄酮含量也高于粉葛但未达到显著水平。(2)成功分离到粉葛PtCHI基因，长度为742 bp且包含672 bp完整的ORF框，编码223个氨基酸，与野葛的CHI基因具有99%的同源性。(3)CHI基因在粉葛中的表达量为茎>根>叶子，在野葛中则为根>茎>叶子，除叶子外野葛中CHI基因的表达量均显著高于粉葛。(4)经预测，粉葛PtCHI蛋白为稳定的亲水性蛋白且大小为27.8 kD,二、三级结构以α-螺旋为主，具有25个磷酸化位点，与野葛、大豆和乌拉尔甘草的亲缘关系较近，与F3H2、F3H、4CL4、DFR2及CHS发生互作的可能性较大。(...