紫背天葵MBW相关调控因子转录组测序分析

为获取紫背天葵(Cynura bicolor)花青素合成相关转录调控因子MBW家族基因,采用二代高通量测序技术进行全转录功能基因组测序后组装,再通过Pfam、Swiss Prot和Nr数据库搜索,共获得138个MBW相关Unigene,分别有42个MYB、67个b HLH、15个b HLH-MYB和14个WD40,其中目前已报道与花青素合成代谢相关的MYB、b HLH、b HLH-MYB和WD40分别为11、33、6和3个。这为进一步研究紫背天葵花青素合成的调控机理和相关基因克隆等奠定基础。     

转录组测序技术在整合网络调控中的应用现状及前景

2005年以来,以454焦磷酸测序技术、Solexa边合成边测序技术和SOLiD连续连接合成测序技术为标志的新一代测序技术相继诞生,使得全转录组商业化测序成为可能.针对转录因子与基因、转录因子与miRNA、以及miRNA与基因所构成的整合调控网络,转录组测序技术以高通量、高分辨率、高精度和价格低廉等优势发挥着巨大的作用.从miRNA与蛋白编码基因等层次分别介绍了转录组测序技术在基础研究、临床研究等领域的应用现状及发展前景.     

单细胞转录组分析研究进展

目前常规的转录组分析方法无法揭示单个细胞之间基因表达的异质性,也难以对极少量细胞进行分析,单细胞转录组分析技术为此提供了有效的研究工具。对单细胞转录组分析技术的历史、发展、策略、方法和应用进行综述。     

紫背天葵叶片中花青素种类及合成调控基因转录组分析

为获取紫背天葵(Cynura bicolor DC.)叶片中花青素种类及其合成调控基因等信息,该试验以紫背天葵叶背面紫色以及经处理叶背面几乎全绿(对照)的叶片为材料,进行转录组测序分析,同时进行6个相关差异表达基因的qRT-PCR分析和6种花青素苷元的HPLC检测,以揭示紫背天葵特有的花青素苷元及其合成调控关键基因信息。结果表明:(1)在紫背天葵中共获得14个花青素苷元及32个花青素合成调控基因信息,其中表达量差异显著下调的4个基因为Pg(c11692)、Cy(c42112)、ANS(c38551)和3GT(c9064),表达量差异显著上调的2个基因是D FR(c35961)和3GT(c20283)。(2)qRT-PCR检测结果显示,上述6个基因在2种紫背天葵叶中的表达趋势(上调或下调)与转录组测序结果完全一致,但转录组测序检测到的表达趋势差异倍数比qRT-PCR检测结果更加明显。(3)HPLC分析显示,紫背天葵叶中均未检测到Dp、Pt、Pn及Mv等4类花青素苷元,但紫背天葵叶中富含Cy花青素苷元,且背面紫色的叶中Cy类花青素苷元含量(62.21 mg/kg)显著高于绿色叶对照(6.86 mg/kg);背面紫色和全绿叶中的Pg花青素苷元含量均低于0.43 mg/kg。研究推测,Cy和Pg花青素苷元在绿叶紫背天葵(对照)中含量显著降低可能是因为存在1个ANS和1个3GT正调控以及1个DFR和1个3GT负调控所致。     

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.     

利用下一代测序技术进行转录组学分析

转录组学的分析已成为基因表达调控研究的重要工具,而高通量测序技术的整合成为了转录组学研究的有利工具。     

转录组与RNA-Seq技术

转录组是特定细胞或组织在特定时间或状态下转录出来的所有RNA的集合.通过对转录组的研究可以揭示生物体的基因表达、研究结构变异及发现新基因等.转录组分析的研究方法、研究平台发生着日新月异的变化,同时生物信息学分析的内容也在逐渐完善.RNA-Seq作为一种新的转录组研究手段,利用新一代测序技术能够更为快速、准确地为人们提供更多的生物体转录信息.主要比较近年来转录组研究的几种方法和几种RNA-Seq的研究平台,并着重介绍RNA-Seq的原理、用途、步骤和生物信息学分析等及在相关领域的应用等内容,为相关的研究和应用提供参考.     

脂多糖对鲤肠上皮细胞转录组模式的调控分析

旨为探究脂多糖对鲤肠上皮细胞相关基因及功能的影响.本研究以鲤肠上皮细胞为试验对象,正常处理为对照组,脂多糖处理为实验组,对处理24 h的两组鲤肠上皮细胞进行转录组测序.转录组测序结果共获得44.77G高质量数据,其中,近81.83％的数据能够比对到鲤基因组.利用DESeq软件分析,与对照组相比,脂多糖处理可诱导产生差异...     

秋水仙素浓度和处理时间对茉莉腋芽生长发育的影响

为了解秋水仙素处理对茉莉﹝Jasminum sambac (Linn.) Aiton〕腋芽生长发育的影响,以长度为0(未萌发)、3~5和8~10 mm腋芽为实验材料,对500、1000和2000 mg·L-1秋水仙素溶液分别处理24和48 h后腋芽的生长状况以及萌发枝条和叶片的生长和发育状况进行分析,同时,对各处理组花粉母细胞的减数分裂行为进行观察;在此基础上,对秋水仙素处理后茉莉腋芽及萌发枝条的各生物学效应指标进行相关性分析。结果显示：经秋水仙素处理后,各处理组腋芽的生长率和处理指数,以及萌发枝条的长度、最大节间长、最大叶长、最大叶宽、现蕾数、现蕾率、最大蕾长、最大蕾宽和开花率总体上显著(P<0.05)低于对照组(用清水处理未萌发腋芽48 h),而腋芽的抑制率和死亡率显著高于对照组。总体上看,随秋水仙素质量浓度提高,腋芽的生长率和处理指数降低,而抑制率和死亡率升高,萌发枝条的长度和最大节间长缩短,开花率升高,其他指标呈波动变化;随处理时间延长,腋芽的生长率、死亡率和处理指数降低,但抑制率升高,萌发枝条仅现蕾数和开花率降低,其他指标均逐渐提高;随腋芽长度增加,腋芽的抑制率和处理指数降低,但死亡率升高,萌发枝条的现蕾率、现蕾数、最大蕾长和开花率均呈波动变化,其他指标均降低。经秋水仙素处理后,茉莉花粉母细胞在减数分裂过程中存在落后染色体、染色体桥和微核等异常现象,且随秋水仙素质量浓度和腋芽长度增加及处理时间延长,减数分裂后期的细胞异常率逐渐升高。相关性分析结果显示：细胞异常率与腋芽生长率呈显著负相关,与腋芽死亡率呈极显著正相关;腋芽生长率与腋芽抑制率和开花率分别呈显著和极显著(P<0.01)负相关;腋芽抑制率与现蕾率呈显著正相关;处理指数与细胞异常率呈极显著负相关。研究结果表明：秋水仙素浓度和处理时间对茉莉腋芽的生长发育有一定影响;综合考虑各生物学效应指标,茉莉腋芽适宜的诱导条件为用500 mg·L-1秋水仙素溶液处理3~5 mm腋芽24 h。此外,建议将处理指数作为秋水仙素对茉莉腋芽细胞减数分裂影响效应的评价指标之一。     

利用漂浮植物修复系统栽培风车草、彩叶草和茉莉净化富营养化污水的研究

在盛装容积为100L富营养化生活污水的陶缸中放置泡沫塑料板作为浮体材料,并用有孔塑料小杯作为漂浮植物修复系统,在温室内种植风车草、彩叶草和茉莉进行植物净化试验。分别测定了污水中的总磷(T-P)、水溶性磷(S-P)、铵态氮(NH4^+-N)、硝态氮(NO3^--N)和总氮(T-N)在种植这3种植物过程中的含量变化情况。结果表明,这3种植物经28d生长之后,风车草和彩叶草生长良好,生物量大,其干重分别是初始种植时的285．8％和371．4％,而茉莉生长较差,生物量增加少。其干重只是初始种植时的125％．风车草、彩叶草和茉莉对污水中的总氮的去除率分别为68．0％、62．0％和45．0％,对硝态氮的去除率分别为98．0％、80．0％和92．0％,对总磷的去除率分别为78．0％、66．0％和55．0％,对CODCr的去除率分别为90．6％、90．5％和88．0％．风车草和彩叶草在飘浮植物修复系统栽培中具有良好的去污效果。     

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。     

七星瓢虫滞育关联基因的转录组学分析

对七星瓢虫正常发育、滞育以及滞育解除的雌成虫进行RNA测序,并对筛选出来的滞育相关基因进行KEGG通路富集分析,从分子水平解析七星瓢虫滞育发机理。本研究以正常发育产卵、滞育30 d以及滞育贮存30 d后解除产卵的七星瓢虫雌成虫为研究对象,分别抽提RNA,合成c DNA,构建c DNA文库,文库检测合格后在Illummina Hiseq 2500测序仪上进行双向测序。根据测序结果,共获取unigene 82820个。采用两两比较法对正常发育组和滞育组、滞育组和滞育解除组进行差异表达分析,分别获得差异表达基因3501个和1427个。深入分析两组比对结果,将在滞育组上调且滞育解除组下调的unigene定义为滞育关联基因,共有443个基因为滞育关联基因。应用KEGG KAAS在线pathway比对分析工具对滞育关联基因进行通路富集分析,结果发现这些基因主要集中在碳水化合物代谢、脂质代谢以及信号转导等途径中。     

光诱导雨生红球藻虾青素积累的信号通路转录组分析

雨生红球藻Haematococcus pluvialis在逆境胁迫条件下可大量积累虾青素,被认为自然界最理想的虾青素生产者.高光能有效诱导其虾青素的合成与积累,但藻细胞感知和转导光信号进而调控虾青素积累的机制尚不清楚.文中采用Illumina Hiseq 2000高通量测序技术分别获得正常、高白光及高蓝光处理组4.0 ...     

Desensitization by red and blue light of phototropism in maize coleoptiles

The effects of pretreatments with red and blue light (RL, BL) on the fluence-response curve for the phototropism induced by a BL pulse (first positive curvature) were investigated with darkadapted maize (Zea mays L.) coleoptiles. A pulse of RL, giving a fluence sufficient to saturate phytochrome-mediated responses in this material, shifted the bell-shaped phototropic fluence-response curve to higher fluences and increased its peak height. A pulse of high-fluence BL given immediately prior to this RL treatment temporarily suppressed the phototropic fluence-response curve, and shifted the curve to higher fluences than induced by RL alone. The shift by BL progressed rapidly compared to that by RL. The results indicate (1) that first positive curvature is desensitized by both phytochrome and a BL system, (2) that desensitization by BL occurs with respect to both the maximal response and the quantum efficiency, and (3) that the desensitization responses mediated by phytochrome and the BL system can be induced simultaneously but develop following different kinetics. It is suggested that theses desensitization responses contribute to the induction of second positive curvature, a response induced by prolonged irradiation.Abbreviations BL blue light - RL red light CIW-DPB Publication No. 1001     

不同光质补光对火龙果茎生理特性及开花结果的影响

为探究不同光质补光对火龙果茎生理特性的影响,该文采用红光、白光、蓝光3种不同光质对火龙果进行夜间补光,测定火龙果茎中可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素、线粒体蛋白、线粒体膜电位及细胞分裂素(CTK)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)3种内源激素的含量,并统计茎长、开花数、果实产量相关指标.结果表明:3种光质补光均可提高火龙...     

Light-quality effects on Arabidopsis development. Red, blue and far-red regulation of flowering and morphology

Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. race Columbia plants were grown in red. blue, red + far-red, blue + far-red and various light mixtures of red + blue + far-red light under 14 h light/10 h dark photoperiods. Each single light source and light mixture maintained a constant irradiance (50 μmol m⁻² s⁻¹) and the mixtures of red + blue + far-red maintained a constant ratio of red/far-red light, but varied in the ratio of blue to red + far-red light. Depending on the method used for calculation, values of the fraction of phytochrome in the far-red absorbing form (P_fr/P_tot) for these light mixtures were either constant or decreased slightly with increasing percentage of blue light in the mixtures. Arabidopsis flowered early (20 days) in blue, blue + far-red and red + far-red light and late (55 days) in red light. In mixtures of red + blue + far-red light, each of which established a nearly constant P_fr/P_tot flowering was in direct relation to time and irradiance level of blue light. Leaf area and petiole length were also correlated with blue light irradiance levels.