基于RNA-Seq高通量测序技术的大鲵转录组分析

为发掘大鲵的功能基因,该研究以大鲵组织作为研究对象,利用RNA-seq技术对大鲵进行转录本测序和数据分析,经拼接组装共获得132 912条Unigenes,序列平均长度690 bp,N50为1 263 bp。另外从长度分布、GC含量与表达水平等方面对Unigenes进行评估,数据显示测序质量好,可信度高。此外,本研究也预测出132 416个能编码蛋白的Unigenes。使用9大数据库CDD、KOG、NR、NT、PFAM、Swiss-Prot、Tr EMBL、GO和KEGG注释大鲵转录组Unigenes,分别对应有24 049、18 406、36 711、15 858、20 500、27 515、36 705、28 879和10 958条Unigenes获得注释。其中,6 323条Unigenes在以上所有数据库中同时注释成功,39 672条Unigenes至少被一个数据库注释。KEGG分析结果显示:获得注释的10 958条Unigenes被划分到343个代谢通路中,参与信号转导通路的Unigenes数最多,共有2 644条(24.12%);其次是免疫系统通路的Unigenes有2 450条(15.29%)。最后本研究还检测到了29 790个SSR位点。通过对大鲵转录组测序,获得了大量的转录组信息,有助于进一步研究大鲵功能基因克隆、基因组学、遗传多样性分析和分子标记开发等。     

甘蔗分蘖发生及成茎的调控研究进展

甘蔗是以收获地上茎为主的重要糖料作物,蔗糖分储藏在蔗茎节间,而分蘖是甘蔗有效茎形成的关键,因此促进甘蔗分蘖成茎是提高甘蔗产量的最有效途径之一。目前,水稻分蘖机理的研究取得了突破性进展,甘蔗也具有禾本科植物特殊的分蘖特性,但相关研究相对滞后,尤其是分子调控机制。本文详细阐述了甘蔗分蘖的生物学特性及现实意义,从栽培技术与管理、环境条件、植物生长调节剂(植物激素)和遗传因素等方面阐述甘蔗分蘖发生及其生长发育的研究结果,为深入研究甘蔗分蘖调控的分子机理提供新视角,也为甘蔗高产栽培技术及分子辅助育种提供理论依据。     

禾谷类作物主茎和分蘖间的物质交流

引言在稻麦作物的密度试验中,对于主茎和分蘖之间的关系争论颇多,大致有两种不同的看法。其一是强调主茎优势并认为分蘖的产生会消耗主茎的养分,如果抑制分蘖使主茎的营养集中地使用在其本身则产量可以提高,执这种看法的人主张依靠主茎,因而应该种得密一些。另一种看法则根据单株分蘖数愈多主茎性状愈好的事实,认为分蘖对主茎有帮助,因而主张种得     

多年宿根甘蔗的转录组分析及差异基因挖掘

甘蔗(Saccharum hybirds)宿根性直接关系到甘蔗生产成本和种植效益,品种、环境和栽培措施均会影响甘蔗宿根能力,但品种的种性是影响宿根性最关键因素。国内外从分子生物学层面解释甘蔗宿根性差异的文献鲜见报道,从转录水平分析不同宿根年限GR2号和ROC22号基因表达的差异。结果表明：转录组测序共得到100 558条转录本和25 582条Unigene。获得53 790条Unigene的注释结果,分别在NR、Swiss-Prot、KEGG、COG、KOG、GO和Pfam数据库进行比对。GO功能注释共分成三大类,51小类,6年宿根蔗注释到1 029个差异基因,3年宿根蔗注释到3 391个差异基因。主要KEGG代谢通路有8条,分别涉及植物激素信号转导,淀粉和蔗糖代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,苯丙素生物合成,同源重组,DNA复制,错配修复及植物病原体相互作用。筛选出脱落酸(ABA)相关差异基因6个,分别为脱落酸不敏感蛋白2基因(ABI2)、bZIP转录因子超家族蛋白、碱性亮氨酸拉链型转录因子基因(ABI5)、aba响应元件结合因子1基因(ABF1)、G-box结合因子基因(GBFs)...     

基于转录组的甘蔗PPR基因家族的鉴定及表达分析

本研究基于甘蔗花叶病毒(sugarcane mosaic virus, SCMV)侵染甘蔗(Saccharum spp.)健康幼嫩叶部转录组数据,运用生物信息学方法在甘蔗基因组中鉴定了196个甘蔗三角状五肽重复蛋白(sugarcane penta-tricopeptide repeat protein, ScPPR)家族基因,并对该家族成员蛋白的基本理化信息、亚细胞定位、保守基序、系统进化树和转录组表达量等进行分析和RT-qPCR验证。分析结果表明,甘蔗中包含有196个ScPPR基因家族成员,其编码蛋白质含有52～1 293个氨基酸,分子量为5 897～144 174 kDa,理论等电点范围为4.70～10.54;对ScPPR家族成员亚细胞定位预测分析结果表明大多数成员定位于叶绿体和细胞核中;系统进化关系分析表明ScPPR基因家族分为GroupⅠ和GroupⅡ;对甘蔗转录组的基因表达分析表明ScPPR2、ScPPR48、ScPPR54、ScPPR58、ScPPR151、ScPPR165、ScPPR168、ScPPR184的基因表达量有显著差异。利用RT-qPCR实验进行验证,其中ScP...     

基于RNA-Seq技术的蜡蚧轮枝菌转录组分析（英文）

【目的】蜡蚧轮枝菌是一种防治植物病原物和害虫的生防菌,弄清其致病的分子基础具有重要的意义。【方法】利用Illumina HiS eq技术测序蜡蚧轮枝菌的cD NA文库,并进行RNA-Seq序列拼接和功能注释。【结果】共获得1634670条高品质reads,碱基GC含量48.50%。14856条Unigene经组装拼接后,在Nr、Swiss-Prot、COG和KEGG数据库中分别比对得到1467、9379、6518和4188条Unigenes。采用GO分类工具将21403条Unigenes分成24个功能组,主要包含在细胞组成(1369)、分子功能(1679)和生物学过程(1928)3个大类里,在COG数据库注释的基础上,把6518条Unigenes分成38个功能组,通过GO和COG丰度识别分类,聚类的主要是一般功能预测、次生代谢产物的合成、运输和分解代谢以及信号转导机制起作用的独立基因。能与KEGG路径匹配的108条Unigenes中大部分和新陈代谢途径及次生代谢产物的合成有关。【结论】这些结果将有助于找寻蜡蚧轮枝菌的致病因子,从而丰富其致病机理。     

基于RNA-Seq转录组测序技术揭示肉兔生长发育调控的分子机制

为研究肉兔肌肉生长发育调控的分子机制,本试验以84日龄齐卡巨型白兔和齐兴肉兔为研究对象,屠宰后取背最长肌组织并提取总RNA,反转录建立c DNA文库,利用Illumina HiSeq 2500测序平台进行测序,并进行序列分析和注释。筛选与肉兔肌肉生长发育相关的信号通路及差异表达基因,最后进行荧光定量PCR验证。结果表明:齐卡巨型白兔和齐兴肉兔背最长肌中显著差异表达基因总数为833个,其中齐卡巨型白兔中显著上调基因325个,显著下调基因508个。KEGG功能注释发现差异基因显著富集到PI3K-AKT通路、癌症通路和黏着斑通路,最终筛选出4个可能与生长发育显著相关的差异表达基因,为进一步对肉兔进行遗传改良提供了理论基础。     

基于RNA-Seq高通量测序技术的菠萝洁粉蚧转录组研究

为了探索调节昆虫世代历期的相关基因,研究了菠萝洁粉蚧在转录水平上对温度的响应。组装后获得49 898个Unigenes,其平均长度为1 007 bp;其中有15 015 (30.10%)个Unigenes被成功注释到Nr、SwissProt、KOG和KO等功能数据库中。DEG分析表明,7 960个Unigenes被诱导差异表达,其中MIX21相对于MIX27表达量上调的有5 080个,下调的有2 880个。差异基因代谢通路分析表明,差异表达基因中涉及长寿调节途径(Longevity regulating pathway)的有3个通路,其中21℃饲养下的菠萝洁粉蚧种群胰岛素/IFG-1信号通路关键因子DAF-2、雷帕霉素靶标TOR信号通路关键因子RSK-1和S6K显著下调,相关因子被抑制表达,很好地解释了其世代发育历期比27℃饲养下长的现象。21℃饲养下的菠萝洁粉蚧种群HSP60较27℃饲养下的显著上调,而HSPs有上调也有下调,显示热休克蛋白HSP对温度的反应呈现一定的多样性、复杂性。这些发现将有助于今后昆虫寿命分子调节机制的研究,DAF-2、S6K、RSK-1等相关基因未来或将应用于调节一些经济昆虫的生长周期。     

关于春小麦主茎和分蘖器管形成的问题

个别的小麦品种特别是冬小麦,分蘖在获得高额产量上起着很重要的作用。春小麦品种留切先斯62第一个分蘖通常在主茎的第三或者至第四个真叶出现时形成。留切先斯62小麦的主茎生长圆锥突起的伸长在时间上与第三个真叶显现的时间相符合;同时也显露第一个分蘖。因此在此时期内明确主茎和分蘖的生长圆锥突起是怎样的和它在何时进行分化这是很重要的。我们在達里彦沃斯特农牧业科学研究所(位於哈巴罗夫斯克)研究了这个问题。供试品种为春小麦留切先斯62和其他几个品种。留切先斯62用马     

基于Illumina RNA-Seq短序列的转录组从头组装软件比较与优化

利用公共数据库中果蝇F1代和栽培水稻基于高通量Illumina测序平台的RNA-Seq短序列数据,比较了8个(ABySS,Velvet,SOAPdenovo,Oases,Trinity,Multiple-k,T-IDBA and Trans-ABySS)转录组从头组装软件.结果显示,在基于单一k-mer和多重k-mer方法的两类软件中,Trinity和Trans-ABySS分别表现出最好的组装性能,而其它软件性能比较接近.我们还发现基于多重k-mer比单一k-mer可以组装获得更多的总碱基数目,但是即使利用最好的多重k-mer组装软件,所获得的数据质量也比研究人员所期望的要低.鉴于此,我们提出了“ETM”优化方法,将多重k-mer方法组合到Trinity中,使其在具有最好的组装性能的基础上兼具了多重k-mer的优势,测试结果显示了该方法具有一定的优越性.我们的研究结果为用户选择合适的软件提供了依据,对推动基于高通量Illumina测序的转录组研究具有重要意义.     

水稻主茎和分蘖的一些生理生化特性的研究

前言水稻主茎和分蘖的生理生化特性,在水稻营养和水稻生产上都有重大意义。有关主茎与分蘖间营养物质转移方面,目前国内外有许多研究成果。但目前为止,有关分蘖的增产效果,人们还没有得到一致的结论,在探讨主     

养料供应对麦粒发育的影响及小麦主茎和分蘖间关系

麦粒能够长到多大多重?为了探讨小麦的增产潜力,这个问题有一定的意义。小麦的千粒重被认为是一个品种特性,品种间差异很大。例如我国各地的推广良种中,千粒重轻的如西北54,平原50、蚰子等,只有26—29克,重的如华北187、四川51等,约为40—43克,中等的如华北497,碧蚂1号、石家庄407等,在35克左右(金善宝,1961)。据报导个别杂交种,千粒重有高达65—70克的1953)。同一品种的千粒重随栽培条件的不同而有差异。虽说千粒重在产量构成要素中比较     

基于转录组的楠木MYB转录因子的挖掘及分析

楠木(Phoebe zhennan)为樟科常绿乔木,是国家二级重点保护树种。楠木生长缓慢,木材形成所需周期较长,其原因有待进一步深入分析。近年来转录因子已成为植物分子生物学研究的热点,高通量测序技术的应用和发展促进了转录因子的挖掘和深入分析。该研究基于我国特有濒危树种楠木的转录组数据,通过与拟南芥基因组MYB转录因子进行对比,对楠木MYB转录因子进行挖掘和生物信息学分析,并结合功能预测和不同组织表达对其进行深入分析。结果表明:从楠木转录组数据中,共挖掘出82个MYB转录因子,这82个MYB转录因子蛋白质所含氨基酸数目为50~1 121个、分子量为5.907~123.64 k Da,整体表现为亲水性不稳定蛋白,以α-螺旋和无规则卷曲为主要二级结构元件。序列比对和进化树分析表明,楠木MYB转录因子的结构域有高度保守性,含有[W]-X(19)-[W]-X(19)结构;82个Pz MYB可分为22类,参与生长发育、次生代谢、逆境响应等过程,与功能预测分析结果相一致。同时,在楠木茎和叶中,差异表达Pz MYB数目为18个,其中上调10个、下调8个。该研究结果不仅对楠木MYB转录因子的挖掘和功能分析以及分子生物学研究奠定了基础,而且还对其遗传改良和分子育种具有参考价值。     

陆地棉矮化突变体Ari1327茎尖的转录组分析

为了从分子水平上研究陆地棉矮秆突变体Ari1327的矮化机理,本研究以矮秆突变体Ari1327、野生型Ari971和高秆突变体Ari3697的茎尖为材料,建立3个cDNA文库,用Illumina HiSeqTM2000系统对3个材料的茎尖cDNA进行转录组测序。3个文库测序共得4.9 G数据量,拼接得到Unigene 70877个。通过矮化突变体Ari1327与野生型Ari971和高秆突变体Ari3697两个文库的差异筛选,得到13919个与矮化相关的差异表达基因,其中5406个表现上调,8513个表现下调。GO功能和KEGG通路富集发现,差异基因在植物激素信号转导途径显著富集。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证,推测Ari1327的矮化可能与赤霉素和生长素2种激素的信号转导及互作有关。转录组测序得到的大量差异基因,为深入研究棉花的矮化机理具有重要参考价值,同时为棉花的矮化育种工作奠定了基础。     

鼩鼱科三物种转录组初步分析

中国是鼩鼱科物种十分丰富的国家,已知有12属61个物种在中国分布,并演化出多种生态适应型.本研究采用高通量测序技术对小纹背鼩鼱、云南长尾鼩鼱和蹼足鼩3个物种的心和肺组织样本进行转录组测序.其中小纹背鼩鼱和云南长尾鼩营地表生活,蹼足鼩适应半水生生活.3个物种的转录组测序一共获得20.5 Gb的Clean Data,拼接后...     

基于转录组分析重金属镉对长茎葡萄蕨藻的影响

随着人类社会工业化进程的加快,重金属镉(Cd)污染对海洋生物的毒害作用突显.为了探索Cd胁迫下长茎葡萄蕨藻生理调控的分子响应机制,本文采用RNA-Seq技术对镉胁迫(Hcd2+)藻体组织转录组进行研究.结果 表明:与对照相比,Hcd>组共筛选出差异表达基因(DEGs) 702个,其中,257个基因上调表达,445个基因...     

低温胁迫下不同甘蔗品种的转录组比较分析

对低温胁迫和常温处理的桂糖08-1180和ROC22进行转录组测序,比较不同甘蔗品种抗寒性分子机制的差异。结果表明:测序共产生57.41 G的clean bases,拼接后获得183 515个unigenes,将获得的基因在NR、NT、Swiss-Prot、PFAM、KOG/COG、KEGG、GO数据库进行比对,有110 021个unigenes获得注释。低温胁迫下,桂糖08-1180有16 145个基因的表达发生了显著变化,ROC22有20 317个基因的表达发生了显著变化,且均表现为上调表达基因多于下调表达基因。ROC22与桂糖08-1180共有13 113个差异表达基因相同,ROC22特有7 204个差异表达基因,桂糖08-1180特有3 032个差异表达基因。对2个品种的共有差异表达基因进行富集分析,在对寒害逆境反应、膜系统、光合作用等的功能小类富集较多。对特有差异表达基因进行富集分析,桂糖08-1180在DNA整合、RNA聚合酶、ADP结合及代谢酶中富集较多,而ROC22在有机化合物的合成、运输和转运蛋白活性相关的条目富集得较多。     

基于RNA-Seq分析MpigE在红曲霉色素生物合成中的转录调控

[目的]分析MpigE的缺失在转录水平对红曲色素产生的影响.[方法]对实验室保存的野生型紫色红曲霉(Monascus purpureus) Mp-21和△MpigE菌株进行高通量转录组测序、注释、表达差异基因功能富集分析和基因通路富集分析,在转录水平揭示MpigE缺失后红曲霉色素产量变化的原因.[结果]通过RNA-Se...     

PEG模拟干旱胁迫下马铃薯茎段转录组分析

该研究以‘青薯9号’马铃薯无菌苗为材料,采用转录组测序技术分析模拟干旱胁迫下马铃薯茎段的差异表达,探究茎段在干旱胁迫下的分子机制。结果表明:(1)不同程度干旱胁迫下,马铃薯叶片脯氨酸、可溶性糖以及可溶性蛋白含量明显增加;马铃薯茎段差异表达基因下调的数量均多于上调,其中3种处理条件下共有的差异表达基因有657个。(2)GO富集分析表明,马铃薯茎段差异表达基因主要集中在氧化还原过程、激素响应、氧化还原酶活性以及糖基水解酶活性;Pathway富集分析表明,马铃薯茎段差异表达基因主要集中在植物激素信号转导、苯丙酸生物合成、玉米素生物合成、苯丙氨酸代谢、淀粉和蔗糖代谢以及次生代谢产物的生物合成。(3)实时荧光定量PCR验证结果表明,6个差异表达基因在不同程度干旱胁迫中的差异表达与转录组分析的结果基本一致,证明转录组数据的可靠性。该结果对进一步研究马铃薯干旱胁迫响应机制有一定参考价值,也丰富了马铃薯抗旱育种的基因资源。