科研产出
转录组测序分析外源水杨酸诱导茶树热激蛋白基因的响应
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：水杨酸是诱导植物抗性机制中重要的信号分子，外源喷施水杨酸能够调控多种防御相关蛋白质，提升农作物的抗病能力。开展外源水杨酸诱导茶树抗性机制的研究能够挖掘抗病基因，为茶树抗病育种提供分子基础。本研究采集外源喷施水杨酸0 h、6 h、12 h、24 h、48 h的茶树叶片进行转录组测序与分析，结果表明，外源喷施水杨酸6 h、12 h、24 h、48 h时茶树叶片内差异表达基因数量分别为9 360个、3 399个、596个、115个，外源水杨酸处理后各时间点均发生差异表达的基因共604个。KEGG功能富集结果显示，处理后6 h时富集于植物激素信号转导、植物-病原菌互作、核糖体、剪接体和碳代谢通路上的差异表达基因数量分别为95个、73个、121个、94个、154个。差异表达基因中有12个热激因子基因、40个热激蛋白基因和12个WRKY家族转录因子基因上调表达。处理48 h后，无上调表达的热激因子基因，但仍有28个热激蛋白基因上调表达。病程相关蛋白基因在检测阶段均上调表达。外源水杨酸的诱导作用在处理6 h时最为明显，并且引起了大量热激蛋白的响应。本研究结果为开展外源水杨酸诱导茶树抗病机制和茶树抗病分子育种研究提供了参考。
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两个柠檬品种叶片离区响应乙烯利处理的转录组分析
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：艾伦尤力克是尤力克柠檬的一个芽变品种,结果性状优良,但冬季落叶严重,影响翌年产量,且其落叶的响应机制目前尚不清楚.为探究柠檬叶片脱落的分子调控机制,以2个冬季落叶程度不同的柠檬品种艾伦尤力克和云柠1号为材料,分别于落叶前期(E24)、落叶中期(E48)和落叶后期(E72)采集叶柄离区,通过转录组测序比较2个品种间的差异表达基因.分析表明,落叶前期、落叶中期和落叶后期分别获得1400个、2466个和935个差异表达基因,其中落叶中期的差异基因数量最多.GO分析表明血红素结合、四吡咯结合、氧化还原酶活性、铁离子结合、转录调节活性以及对氧化应激的反应、细胞葡聚糖代谢过程、葡聚糖代谢过程、细胞外围、细胞壁等相关基因在这3个时期品种间均表现出显著差异.KEGG分析表明,落叶中期富集的差异基因数及相关代谢途径最多,主要集中在植物激素信号转导、苯丙烷生物合成、植物病原体相互作用和MAPK信号通路-植物等途径,通过对以上4个途径的差异表达显著的基因进行分析,最后筛选得到木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶蛋白、吲哚乙酸诱导蛋白、吲哚-3-乙酸-氨基合成酶、过氧化物酶、β-葡萄糖苷酶、发病相关基因转录激活因子AP2和发病机制相关蛋白等13个基因,这些基因可能与柠檬叶片脱落的调控有关.qRT-PCR验证这些基因的表达与转录组数据相一致.以上结论丰富了柠檬叶片脱落相关研究,为柠檬落叶候选基因筛选、落叶途径解析提供可靠数据.
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云南怒江番茄种植新区番茄病毒检测及病毒种传特性
《植物保护 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：病毒病对番茄生产造成严重危害，近年来在番茄种植新区发生严重，疑似为种子带毒传播。本研究通过对云南省怒江州番茄种植新区的番茄病毒病样品采用RNA-seq高通量测序，RT-PCR验证的方法检测病毒种类；对番茄病果种子进行超薄切片制样透射电子显微镜观察，将病果种子播种后对种苗进行RT-PCR带毒检测。结果表明，RNA-seq高通量测序及RT-PCR检测到的病毒有番茄环纹斑点病毒（tomato zonate spot orthotospovirus, TZSV）、番茄黄斑驳相关病毒（tomato yellow mottle-associated virus, TYMaV）、辣椒脉斑驳病毒（chili veinal mottle virus, ChiVMV）、南方番茄病毒（southern tomato virus, STV）。透射电镜观察到种胚细胞及胚乳细胞中分布典型的正番茄斑萎病毒属Orthotospovirus病毒粒体。病果种子播种28 d后的种苗具有病毒病症状，通过RT-PCR检出TZSV、ChiVMV、STV,检出率分别为60%、100%、80%。上述研究结果为TZSV通过种子传播提供了有利的证据，并为源头防控番茄病毒病提供了依据。
关键词： 番茄 番茄病毒 病毒检测 RNA-seq 种传病毒
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近冰温贮藏在延缓甜龙竹笋采后木质化衰老中的作用
《食品科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：以室温和4℃为对照，以勃氏甜龙竹笋（Dendrocalamus brandisii）为研究对象，通过分析贮藏过程中呼吸强度、质量损失率、硬度、H2O2含量、木质素含量、木质素合成关键酶活性和木质素合成关键基因表达情况，总结近冰温（near-freezing temperature,NFT）贮藏对竹笋采后木质化的调控作用。结果表明：相较于室温和4℃，NFT贮藏显著抑制了甜龙竹笋呼吸强度、质量损失率、硬度、H2O2含量、木质素含量上升；延缓了苯丙氨酸解氨酶、肉桂醇脱氢酶、肉桂酸羟化酶和氧化物酶活性升高；同时基于转录组技术发现PAL、4CL、HCT、CCR、CAD等家族基因中有33个基因表达量下调，25个基因表达量上调；相关性分析进一步表明大部分生理指标、木质素合成关键酶活性和关键基因表达情况与木质素含量呈显著正相关。综上，NFT贮藏可通过影响呼吸强度、质量损失率、硬度、H2O2含量、木质素含量、木质素合成关键酶活性和合成关键基因表达，有效延缓甜龙竹笋采后木质化衰老。
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卷叶木薯及其突变体叶片的比较转录组分析
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为解析卷叶木薯叶片异常发育的分子调控机制及代谢通路,以正常卷叶木薯叶片(JY)、突变株展叶叶片(ZY)和突变株卷叶叶片(BJ)为试验材料,基于转录组测序(RNA-seq)数据进行生物信息学分析。DESeq差异分析结果显示,ZY vs BJ、JY vs ZY、JY vs BJ分别有327 (255个上调, 72个下调)、1085 (337个上调, 748个下调)、689 (381个上调,308个下调)个DEGs,有19个DEGs是3个比较组共同表达的。GO功能分析显示,DEGs在刺激反应、膜的组成部分、跨膜转运蛋白活性等途径差异显著。KEGG富集分析显示, DEGs在苯丙素的生物合成、植物激素信号转导、内质网中的蛋白加工等通路较为活跃。进一步对变异展叶与同株的卷叶和其他植株正常卷叶的DEGs分析发现集中富集到苯丙素的生物合成途径、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导,这可能是展叶突变体形成的关键因子。展叶与卷叶差异基因的主要KEGG代谢通路有9条,重要差异基因有9个。对不同类型叶片显微分析发现突变后的展叶木薯上表皮细胞层数增加、海绵组织结构变得疏松、维管束细胞减少。研究结果为进一步理解木薯叶片异常发育的分子机制提供了理论指导,为木薯遗传改良、种质创新挖掘提供基因资源和改良策略。
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基于转录组序列的非洲菊密码子偏好性分析
《西南林业大学学报 》 2023 北大核心
摘要：利用CodonW 1.4.2 和在线软件CUSP分析非洲菊转录组 13769 条编码序列的密码子碱基组成、同义密码子相对使用度和密码子偏好性,并通过中性绘图分析、ENC-plot和PR2-plot分析影响密码子偏好性的因素.结果表明:非洲菊编码基因序列的密码子偏好性整体偏弱,影响密码子偏好性的主要因素为突变,同时确定 UUG、UUU、UAU、AUU、UGU、GUU、AGA、GGU、UCU、UCA、CCA、ACC、GCU等 13 个最优密码子,最优密码子偏好以A/U结尾.本研究为进一步明确非洲菊密码子进化特征和遗传转化中最优密码子的选择提供参考依据.
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西方蜜蜂工蜂不同虫态发育的转录组学分析
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】基于转录组学对西方蜜蜂工蜂不同虫态间的差异表达基因（DEGs）进行筛选和功能注释分析，揭示与工蜂生长发育相关的信号通路，为深入解析工蜂生长发育的分子调控机理提供基础数据。【方法】以西方蜜蜂工蜂的3日龄幼虫、1日龄蛹和1日龄羽化工蜂3个虫态为研究对象，利用llumina NovaSeq 6000平台进行转录组测序，采用DESeq2筛选不同虫态样品间的表达差异基因，然后分别进行GO功能注释分析及KEGG信号通路富集分析，并通过实时荧光定量PCR进行验证。【结果】经转录组测序，在西方蜜蜂工蜂3日龄幼虫与1日龄蛹间筛选出4823个差异表达基因（51.86%上调，48.14%下调），在1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间筛选出3295个差异表达基因（57.51%上调，42.49%下调），在3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间筛选出5267个差异表达基因（52.95%上调，47.05%下调）。GO功能注释分析结果显示，3日龄幼虫与1日龄蛹间的差异表达基因注释到43个GO功能条目，1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间的差异表达基因注释到45个GO功能条目，3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间的差异表达基因注释到44个GO功能条目，主要涉及细胞过程、细胞部分及结合等。KEGG信号通路富集分析发现，3日龄幼虫与1日龄蛹间有2905个差异表达基因富集到332条KEGG信号通路上，其中17条KEGG信号通路呈显著富集，涉及核糖体、氧化磷酸化和昆虫激素生物合成等；1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间有1644个差异表达基因富集到331条KEGG信号通路上，其中45条KEGG信号通路呈显著富集，涉及氧化磷酸化、生热作用和胰岛素分泌等；3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间有2958个差异表达基因富集到337条KEGG信号通路上，其中14条KEGG信号通路呈显著富集，涉及核糖体、蛋白酶体和胰岛素分泌等。6个随机挑选差异表达基因的实时荧光定量PCR检测结果与转录组测序结果相符，即转录组测序结果可靠。【结论】昆虫激素生物合成通路相关差异表达基因调控与西方蜜蜂工蜂各虫态JH滴度变化规律一致，氧化磷酸化信号通路则与各虫态的营养摄入和活动行为相关，而胰岛素分泌通路涉及各虫态的营养调控、脂肪体合成及细胞凋亡。可见，昆虫激素生物合成、胰岛素分泌和氧化磷酸化3种信号通路在西方蜜蜂工蜂幼虫、蛹和成虫的发育调控中发挥着重要作用。
关键词： 西方蜜蜂 工蜂 生长发育 差异表达基因 信号通路 转录组测序
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基于生物信息学的睡莲SSR位点特征分析
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组测序产生的Unigene序列及蓝星睡莲全基因组序列的简单重复序列（SSR）位点特征,为开展睡莲属植物种质资源鉴定、遗传多样性分析及遗传连锁图谱构建等提供基础数据。【方法】利用前期研究获得的蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组数据及已公开发表的蓝星睡莲基因组,以MISA进行SSR位点搜索,并统计分析其全基因组序列的SSR位点出现频率、基元序列长度和基元类型等。【结果】在蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组的114 762个Unigenes序列中搜索到38 998个SSR位点,SSR位点出现频率为33.98%,其中完整型SSR位点30 124个;SSR基元序列总长度为465 550 bp,总平均为21.65 bp。在蓝星睡莲基因组中搜索到249 029个SSR位点,平均分布频率为609.0个/Mb,其中完整型SSR位点163 265个;SSR基元序列总长度为2 775 181 bp,总平均为27.25 bp,占基因组大小的0.68%。在转录组和基因组中,SSR位点均以二核苷酸和单核苷酸重复类型为主,分别占SSR总数的48.87%和41.03%、51.70%和43.37%;在二核苷酸重复基元中,AG/TC和AT/TA型的占比较高,且远高于其他类型重复基元;SSR基元中各类型重复以5～11次为主,其中重复10次的最多;基于荧光毛细血管电泳法从合成的144对SSR引物中筛选出12对扩增性好且多态性高的SSR引物。【结论】蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组及蓝星睡莲基因组SSR中的低级基元类型较丰富,具有开发为高多态性SSR引物的潜力;筛选出12对扩增性好且多态性高的SSR引物可用于开展睡莲属植物种质资源鉴定、遗传多样性分析及遗传连锁图谱构建等研究。
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睡莲叶片胎生发育转录组分析
《热带作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：睡莲叶片胎生现象是繁育途径的重要补充,对种群的传播、扩散和生态环境的适应性有重要作用。通过转录组测序技术筛选和分析睡莲叶片胎生现象相关的代谢路径和调控基因,为深入认识睡莲叶片胎生发育的分子机制提供参考。以叶片具有胎生现象的‘小花睡莲’（X）和叶片无胎生现象的‘蓝星睡莲’（L）为材料,利用RNA-Seq技术对叶片4个发育阶段的叶脐部分进行生物信息学分析。分析对照（L）和样品（X）叶片不同发育阶段测序结果:筛选出的差异表达基因（DEGs）中,34 909个基因（48.65%）表达上调,36 850个基因（51.35%）表达下调。DEGs分析显示,随着叶片的发育,X和L上调基因和下调基因数均呈增加趋势。对L1-vs-X1、L4-vs-X4阶段的GO和KEGG功能富集分析表明,DEGs主要富集在质膜和膜相关成分、胞外区域、细胞壁等相关的细胞组分中,涉及到代谢过程、生物合成和应急响应等;Pathway代谢通路表明,DEGs主要参与到植物激素信号转导、苯丙烷类生物合成、氨基酸类代谢、类黄酮生物合成、甘油磷脂类代谢以及细胞周期相关等过程。对DEGs进一步分析,克隆出了4个可能参与睡莲叶片胎生发育的转录因子。
关键词： 睡莲 叶片胎生 转录组分析 差异表达基因 代谢通路
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茶饼病诱导感、抗茶树品种的基因表达谱分析
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为揭示茶树被茶饼病危害诱导的防御反应机制,本研究选择抗病和感病茶树品种为材料,通过转录组测序和数字表达谱分析茶树叶片被茶饼病危害前后的基因表达差异。结果显示,共筛选出差异表达基因974条,其中共有的为122条,抗病品种中特异364条,感病品种中特异的为488条。对差异表达基因进行分析发现,茶饼病危害主要影响了茶树体内代谢途径、内质网蛋白质加工、次生代谢产物的生物合成、植物病原相互作用、植物激素信号转导途径、淀粉与蔗糖的代谢、苯丙醇生物合成等通路中关键基因的表达水平,这些差异基因包括抗病蛋白基因（R protein）、水解酶基因、细胞壁加固基因、转录因子基因、植物激素及其信号转导基因、次生代谢和氧化酶类、转运蛋白等。利用RT-qPCR对筛选的6个基因进行验证,其表达模式与测序结果一致。本研究初步明确了茶饼病侵染对茶树基因转录水平的影响,为揭示茶树抗病的分子机制奠定了基础。
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