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。     

三种旧大陆狐蝠科蝙蝠舌长度及结构比较

为探讨旧大陆食果和食蜜蝙蝠的食性类型不同是否造成其取食器官舌长度及结构的差异,本研究以2种食果蝙蝠犬蝠（Cynopterus sphinx）和棕果蝠（Rousettus leschenaultii）以及1种食蜜蝙蝠长舌果蝠（Eonycteris spelaea）为研究对象,比较了这3个物种间舌的差异。犬蝠、棕果蝠和长舌果蝠伸入直径为2 cm试管的最大舌长度L1（包括伸入试管的吻部和吻部以外的舌长）,分别为（29.19?0.52）mm、（35.05?0.82）mm、（49.34?1.64）mm;伸出吻端外部的舌长L3分别为（16.25?0.53）mm、（19.25?0.79）mm、（31.88?1.56）mm;与体重转换后的最大舌长度,即转换L1分别为（8.57?0.17）mm/3√g、（7.90?0.27）mm/3√g、（12.41?0.40）mm/3√g;与体重转换后的伸出吻端外部的舌长,即转换L3分别为（4.77?0.16）mm/3√g、（4.34?0.22）mm/3√g、（8.01?0.38）mm/3√g;与体重转换后的解剖舌长分别为（5.56?0.16）mm/3√g、（5.35?0.14）mm/3√g、（6.65?0.38）mm/3√g。此5个参数种间比较均差异显著,食蜜类的长舌果蝠的5个参数均显著长于食果类犬蝠和棕果蝠的。通过比较3种蝙蝠的舌结构发现,长舌果蝠的舌尖尖细且具有毛刷状丝状乳头结构,舌面及两侧凹槽较多;犬蝠和棕果蝠的舌尖钝圆,舌面乳头和凹槽较少而平缓。本文结果表明,旧大陆食蜜蝙蝠与食果蝙蝠在舌长度和舌结构上存在明显差异,可能与捕食行为上的差异有关。     

水杨酸诱导下蝙蝠蛾拟青霉转录组分析及虫草酸代谢途径关键酶基因挖掘

【目的】虫草酸是虫草中重要的活性成分之一,但其低含量极大地限制了其工业应用。水杨酸(salicylic acid, SA)是一种非生物诱导子,可以显著提高蝙蝠蛾拟青霉中虫草酸的合成,但蝙蝠蛾拟青霉虫草酸代谢途径及其对水杨酸的响应尚不明确。本研究旨在获得蝙蝠蛾拟青霉响应SA处理的转录组学信息,挖掘蝙蝠蛾拟青霉中虫草酸代谢途径关键酶基因。【方法】采用SA诱导培养蝙蝠蛾拟青霉,8 h后选取诱导和未诱导的菌丝进行转录组高通量测序分析。【结果】测序最终获得40.37 Gb的clean data,拼接得到20 317条unigene,平均长度为1 357.13 bp,功能注释共获得13 592条unigene。差异基因分析共筛选出差异基因2 574个,其中有1 135个上调,1 439个下调。KEGG富集分析表明,差异基因主要富集于细胞周期、减数分裂、半乳糖代谢、DNA复制、糖醇脂类生物合成、甘油脂类代谢等KEGG通路中。进一步分析得到与虫草酸代谢相关的基因13条,其中参与虫草酸生物合成的基因glk、gpi、gla、mpi、fbp、mtld在SA处理后表达量上调,而涉及虫草酸消耗的基因mdh在SA...     

不同碳源条件下广叶绣球菌转录组分析

【背景】广叶绣球菌(Sparassis latifolia)是一种名贵的食用菌,其木质纤维素降解的分子机制尚不明确。【目的】了解广叶绣球菌在不同碳源条件下木质纤维素降解相关基因表达动态。【方法】通过转录组测序技术对分别以葡萄糖、纤维素+木质素、纤维素及松木屑为碳源的广叶绣球菌基因表达谱进行分析。以葡萄糖为碳源的样本为对照,分别对不同碳源下广叶绣球菌显著差异表达的基因进行功能分析。【结果】Geneontology(Go)富集分析表明,以葡萄糖为碳源的样本为对照,差异表达基因主要富集在碳水化合物利用的过程,如多糖催化过程、碳水化合物催化过程、碳水化合物代谢过程及多糖代谢过程等。碳水化合物活性酶(Carbohydrate-activeenzymes,CAZymes)功能注释表明,碳源种类主要影响了半纤维素和纤维素降解相关糖苷水解酶家族基因的表达,其中涉及半纤维素降解的相关酶基因上调幅度最大。同时,在纤维素+木质素、松木屑为碳源的处理组中一些转录因子基因上调表达显著。【结论】不同碳源显著影响了广叶绣球菌基因表达谱,这种对碳源的适应也可能反映了广叶绣球菌攻击植物细胞壁的机制,研究结果为深入了解广叶绣球菌木质纤维素降解的分子机理和相关功能基因提供了一些参考。     

基于黏虫转录组的几丁质酶基因筛选和表达分析

昆虫的几丁质酶对昆虫的生长发育致关重要,是生物农药的重要靶标。本研究使用高通量测序技术对迁飞性害虫黏虫Mythimna separata的中肠和表皮组织进行了转录组测序、序列组装、功能注释及差异表达基因分析。对转录组数据库中鉴定出的几丁质酶基因进行了理化性质的预测,包括cDNA长度、蛋白质分子量、氨基酸序列、等电点、不稳定系数、跨膜结构和蛋白结构域等。使用MEGA软件构建了黏虫和其他昆虫几丁质酶的系统进化树,并通过q-PCR验证了黏虫基因在不同组织和发育阶段的表达模式。通过中肠与表皮的转录组测序,获得了19.42 Gb的数据,在COG、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swissprot、eggNOG、nr数据库注释到了25 236个Unigene;基因表达分析结果表明,中肠和表皮的差异表达基因共有3 137个,其中中肠高表达基因有1 872个,表皮高表达基因有1 265个。从转录组数据中鉴定出9个几丁质酶基因,其中7个是新的几丁质酶基因,这些基因的cDNA长度在1 362~9 816 bp,SMART结构预测表明几丁质酶含有1个或多个催化结构域。构建的系统进化树将昆虫几丁质酶基因分为9个亚家族。q-PCR结果表明〖STBX〗MsCht2、MsCht5、MsCht6、MsCht7、MsIDGF1在表皮中表达量较高,MsCht4、MsCht11和MsChi-H在中肠中表达量较高,与转录组数据一致;多数几丁质酶基因在蛹期或预蛹期表达量最高,而MsCht4〖STBZ〗在5龄期表达量最高,在蛹期表达量很低。黏虫几丁质酶基因表达上存在不同的差异,不同的几丁质酶基因可能具有不同的功能。本研究筛选出了7个新的几丁质酶基因,为黏虫的生物防治提供了新的靶标。研究结果为进一步研究黏虫几丁质酶的功能奠定了基础。     

青藏高原地区3种蒿属植物转录组比较分析

米蒿（Artemisia dalai-lamae）、冷蒿（Artemisia frigida）和臭蒿（Artemisia hedinii）作为西北干旱半干旱地区常见植物,具有防风固沙、阻止草原退化、杀菌消炎和治疗多种疾病的功效。通过Illumina测序技术分别对3种蒿属植物进行转录组测序和分析,分别获得54 268 322,46 434 864和43 971 646条Clean reads,并对测序结果进行了SNP和可变剪接分析。在米蒿和冷蒿对比组（ADL vs AF）中筛选到6 107个差异基因,在米蒿和臭蒿对比组（ADL vs AH）中筛选到4 822个差异基因,在冷蒿和臭蒿对比组（AF vs AH）中筛选到3 755个差异基因。GO富集将差异基因注释到生物过程、细胞组成和分子功能这3个类别共47个条目。KEGG代谢通路分析将3个对比组的差异基因分别富集到198、198和197条通路。对每个对比组的前10个高表达差异基因进行了分析,并筛选出25个生物碱、萜类和类黄酮的活性成分可能相关的差异基因。本研究为蒿属植物的物种鉴定、抗逆性研究和资源利用提供一定的科学依据。     

转录组与蛋白质组比较研究进展

转录组和蛋白质组比较研究发现,总体而言其间的相关性不高 . 根据数据的类型不同可以将现有的研究分为 4 类：单点比较、两点差异比较、多点时序比较和多点非时序比较 . 对其差异原因的研究和分析表明：除了由实验系统及数据类型不同导致的差异外,转录后蛋白质合成各步骤所受到的限制,以及在此过程中的分子调控也对其有重要的影响;而且不同基因,不同组织和细胞在不同状态下可能也会有差异 . 因此,结合转录组和蛋白质组的表达谱研究倾向于利用蛋白质组和转录组研究的差异和互补性,同时对生物体特定状态下的基因和蛋白质表达水平进行全方位度量,以获得表达谱的全景图,并挖掘受到转录后调控的基因 .     

生物有机肥对盐碱地水稻叶片的影响转录组分析

改良修复盐碱地对保障粮食安全和守护耕地红线具有重要意义,种植水稻配施生物有机肥是修复改良盐碱地的一项有效措施。基于生物有机肥肥料效应,测定水稻灌浆期农艺性状,开展叶片转录组测序,通过基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库分析差异基因的生物学功能和代谢通路,以期揭示生物有机肥对盐碱地水稻的潜在促生机制。试验共设置4个处理,生物有机肥+化肥(T1)、生物有机肥灭活+化肥(T2)、化肥(T3)和空白对照(T4),结果表明,施用生物有机肥能够显著提高水稻叶面积和叶绿素、植株分蘖数和干物质量(P<0.05);T2vsT1、T3vsT1、T4vsT1、T4vsT3差异基因数量分别为6593、4796、6976和1866条,生物有机肥配施化肥引起差异基因表达数量最高,其次为灭活生物有机肥,单施化肥最小;GO分析显示,生物有机肥主要影响水稻叶片肽和酰胺的生物合成与代谢、翻译过程、细胞器及细胞器膜等,化肥对水稻叶片生物学过程影响的差异基因无显著富集(P>0.05);KEGG分析表明,施用生物有机肥差异显著基因主要富集在核糖体和能量代谢相关途径,核糖体相关基因差异表达较多...     

刺猎蝽属种间转录组比较分析

【目的】建立刺猎蝽属Sclomina 3种的转录组数据库,分析近缘种间转录组表达差异,探讨在转录组水平的种间趋异情况。【方法】采用Illumina HiSeq^TM4000高通量测序平台进行刺猎蝽属齿缘刺猎蝽S.erinacea、兴仁刺猎蝽S.xingrensis和广西刺猎蝽S.guangxiensis 3种转录组测序;利用Nr, Swiss-Prot, COG/KOG和KEGG数据库进行基因功能注释;对种间差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)进行GO功能注释和KEGG通路富集分析。【结果】齿缘刺猎蝽、兴仁刺猎蝽和广西刺猎蝽转录组测序组装获得42 215个unigenes。21 117个基因在上述4个数据库中得到注释(各数据库注释基因数为：Nr, 20 522; Swiss-Prot, 15 550; COG/KOG, 13 969; KEGG,10 850)。兴仁刺猎蝽vs齿缘刺猎蝽转录组有3 390个DEGs (803个上调,2 587个下调),兴仁刺猎蝽vs广西刺猎蝽转录组有12 543个DEGs (6 63...     

雄性不育枸杞花药比较转录组分析

为筛选宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)雄性不育花药发育相关的差异表达基因,本研究开展了雄性不育品种‘宁杞5号’和可育品种‘宁杞1号’成熟花粉时期花药转录组分析,共获得差异表达基因1 759个,在‘宁杞5号’中有753个基因上调表达,1 006个基因下调表达。KEGG富集表明,这些差异表达基因主要富集到氨基酸的生物合成、植物激素信号传导、苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢、脂肪酸代谢等相关通路。对有注释信息的差异表达基因进行NR和Uniprot数据库检索,筛选到28个花药发育相关基因,其中有20个在‘宁杞5号’中下调表达,8个上调表达。选取其中的5个差异表达基因进行RT-qPCR验证,结果与转录组数据趋势一致。甘油醛-3-磷酸脱氢酶(Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, GAP)、束状阿拉伯半乳糖蛋白3(Fasciclin-like arabinogalactan protein 3,FLAs)和花药特异表达启动子LAT52系统发育树分析表明,3个基因分别与同科的物种在同一个进化分支上且同源性较高。这些差异表达基因可能在宁夏枸杞‘...     

狐蝠科3种蝙蝠舌长度及结构比较

为探讨旧大陆食果和食蜜蝙蝠的食性类型不同是否造成其取食器官舌长度及结构的差异,本研究以2种食果蝙蝠犬蝠(Cynopterus sphinx)和棕果蝠(Rousettus leschenaultii)以及1种食蜜蝙蝠长舌果蝠(Eonycteris spelaea)为研究对象,比较了这3个物种间舌的差异.犬蝠、棕果蝠和长舌果蝠伸入直径为2 cm试管的最大舌长度L1(包括伸入试管的吻部和吻部以外的舌长)分别为(29.19±0.52)mm、(35.05±0.82) mm、(49.34±1.64) mm;伸出吻端外部的舌长L3分别为(16.25±0.53)mm、(19.25±0.79) mm、(31.88 ± 1.56) mm;与体重转换后的最大舌长度,即转换L1分别为(8.57±0.17) mm/g1/3、(7.90 ±0.27) mm/g1/3、(12.41 ±0.40) mm/g1/3;与体重转换后的伸出吻端外部的舌长,即转换L3分别为(4.77±0.16) mm/g1/3、(4.34±0.22) mm/g1/3、(8.01 ±0.38) mm/g1/3;与体重转换后的解剖舌长分别为(5.56 ±0.16) mm/g1/3、(5.35 ±0.14) mm/g1/3、(6.65±0.38)mm/g1/3.此5个参数种间比较均差异显著,食蜜类的长舌果蝠的5个参数均显著长于食果类犬蝠和棕果蝠的相应参数.通过比较3种蝙蝠的舌结构发现,长舌果蝠的舌尖尖细且具有毛刷状丝状乳头结构,舌面及两侧凹槽较多;犬蝠和棕果蝠的舌尖钝圆,舌面乳头和凹槽较少而平缓.本文结果表明,旧大陆食蜜蝙蝠与食果蝙蝠在舌长度和舌结构上存在明显差异,可能与捕食行为的差异有关.     

四川七种蝙蝠的核型

本报道了四川地区7种蝙蝠的核型。菊头蝠科2种,即角菊头蝠(Rhinolophus comutus)的核型为2n=62,FN=60;栗黄菊头蝠(R．ssinicus)的核型为2n=36,FN=60。蹄蝠科1种,即大蹄蝠(H．armiger)的核型为2n=32,FN=60。蝙蝠科3种,即伏翼(Pipistrellus abramns)的核型为2n=26,FN=44;南蝠(Iaio)的核型为2n=50,FN=48;山蝠(Nyctalus velutinus)的核型为2n=36,FN=50。犬吻蝠科的皱唇蝠(Tadarida teniotis)的核型为2n=48,FN=62。南蝠的核型为首次报道,但栗黄菊头蝠的核型2n=36与安徽张维道报道相同,而与印度和斯里兰卡同种R．rouxii的核型2n=56迥异。分布在中国的栗黄菊头蝠R．sinicus应为独立种而不是R．rouxii的中国亚种。另5种蝙蝠的核型与前人研究结论基本一致。     

颊粘膜癌与舌癌差异基因表达的对比分析

目的:研究颊粘膜癌(Buccal Mucosa Cancer,BMC)与舌癌(Tongue Cancer,TC)的基因差异表达,探讨BMC与TC发生发展的基因学基础。方法:应用cDNA芯片技术对5例BMC和5例TC组织mRNA检测,通过芯片杂交、生物信息学处理,找出两者间差异表达基因。结果:BioStarH-40芯片发现差异表达基因503条,差异表达基因占12.9%,其中表达增强274条(显著增强69条),表达降低229条(显著降低54条)。结论:MBC与TC基因表达比较,差异有统计学意义,这些差异可能在两类肿瘤不同的生物学行为中起重要作用。     

三种共栖蝙蝠的回声定位信号特征及其夏季食性的比较

2005年6至9月,对桂林市郊区两个山洞中高颅鼠耳蝠(Myotissiligorensis)、菲菊头蝠(Rhinolo-phuspusillus)和黑髯墓蝠(Taphozousmelanopogon)的回声定位叫声特征和食性进行分析,并结合其形态特征与野外观察,推断其捕食生境和捕食策略。研究结果发现:黑髯墓蝠体型最大,声音特征属短调频型多谐波,一般为4个谐波,能量主要集中在第二谐波上,主频率为(32·84±1·17)kHz,选择鞘翅目和双翅目昆虫为主要食物;高颅鼠耳蝠(长调频型)和菲菊头蝠(长恒频-调频型),体型都较小,主频率分别是(84·44±8·13)kHz和(110·78±1·65)kHz,以双翅目昆虫为主要食物;而菲菊头蝠则以鞘翅目和双翅目昆虫为主要食物。上述结果证明,高颅鼠耳蝠、菲菊头蝠和黑髯墓蝠在声音和食物组成等方面出现了明显分化。     

环境胁迫和非胁迫条件下类植物乳杆菌转录组分析

【背景】类植物乳杆菌L-ZS9是一株在食品发酵与保鲜方面具有潜在应用价值的产细菌素益生菌。【目的】深入了解环境胁迫影响类植物乳杆菌L-ZS9细菌素合成的重要相关调节基因的信息。【方法】通过高通量测序技术对类植物乳杆菌转录组进行测序,对所有转录本进行COG(Clusters of Orthologous Groups)、GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分类和Pathway注释。【结果】转录组测序显示2个样品基因覆盖度都在90%以上,差异表达基因927个,其中744个上调,183个下调。KEGG分析结果表明,649个差异表达基因中68个集中在"ABC转运途径",占10.48%,其中3个基因表达上调超过16倍,1个基因表达下调超过1/16,暗示类植物乳杆菌L-ZS9细菌素合成与"ABC转运途径"密切相关。另外多个孤儿基因表达变化也超过16倍,有的甚至表达上调达万倍。【结论】进一步拓展了类植物乳杆菌的基因信息,为类植物乳杆菌细菌素代谢途径和逆境反应研究提供了坚实的基础。     

内蒙古三个民族舌运动类型的遗传学研究

调查了内蒙古汉、蒙古、回族舌运动类型(卷舌、翻舌、叠舌、三叶舌与尖舌),共716例。研究结果显示:各种舌运动类型出现率性别间均无显著性差异;卷舌基因分别与叠、翻、尖、三叶舌基因间存在着互相作用关系,卷舌基因对叠舌基因是隐性上位基因,对翻舌、尖舌、三叶舌基因是修饰基因;内蒙古3个民族间卷、叠、尖舌出现率接近。本文首次调查并研究了尖舌性状。尖舌在过去国内外文献中未见报道。 Abstract:The tongue moving types(including tongue rolling,tongue twisting,tongue folding,clover-leaf tongue and pointed tongue)of 716 cases of Han,Mongol and Hui nationalities in Inner Mongolia were investigated.The results showed that no difference in the frequencies of various tongue moving types between male and female and that the frequencies of rolling,folding and pointed tongue were close to each other among the three nationalities of Inner Mongolia.However,some interactions between genes were revealed,that the rolling gene is a recessive epistatic gene to folding gene and a modifier gene to twisting,pointed and clover-leaf gene respectively.The research on pointed tongue in this paper has never been reported in China and abroad.     

初花期和盛花期的桂花比较转录组分析

桂花开放期间色泽和香味均发生明显变化,目前对于其内在的分子机制尚不清楚。本研究以四季桂"金玉台阁"为实验材料,对初花期和盛花期桂花花朵进行转录组测序。去除低质量数据后,初花期桂花文库得到6 342万条Clean reads,盛花期桂花文库得到4 941万条Clean reads,经de novo组装后共得到113 292条Unigenes,平均长度为775 bp。在设定阈值下(|log2 Ratio|≥1且FDR≤0.05),有1 381个Unigenes上调表达,464个Unigenes下调表达。Gene Ontology (GO)分析显示有47个GO类别被显著富集;KEGG分析显示有24代谢通路显著富集,涉及植物激素与信号传导、类胡萝卜素生物合成、萜类生物合成、苯丙氨酸代谢、淀粉与蔗糖代谢等代谢过程。此外,还在转录组数据中鉴定到9个类胡萝卜素合成基因和3个香味形成基因,大部分基因在盛花期的表达量要高于初花期。本研究有助于桂花花色和香味形成关键基因的挖掘,且对今后桂花遗传改良育种有一定的指导意义。