科研产出
外源水杨酸诱导桑叶响应紫外线胁迫的转录组变化分析
《蚕业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：紫外线胁迫对植物发育具有重要的影响。为进一步揭示外源水杨酸在植物响应紫外线胁迫中的作用,用外源水杨酸处理桑叶,并用含二甲基亚砜(DMSO)的水溶液处理的桑叶为对照,分析桑叶在紫外线胁迫下的转录组表达变化。测序结果得到17.41 Gb clean data,组装得到105 622条转录本(transcript)和75 034条UniGene,共获得42 642条UniGene的注释结果。对605个差异表达基因进行分析,发现桑树中的3个代谢通路(植物激素信号转导途径、苯丙素生物合成途径、类黄酮生物合成途径)对紫外线胁迫有明显的响应。随机选取10个差异表达基因验证转录组数据,实时荧光定量PCR结果显示基因表达量与转录组数据具有较一致的表达趋势。此外,发现参与维生素B6光防护的基因c54220表达量显著上调,与类黄酮合成有关的基因c42518表达量显著下调。上述结果初步揭示了外源水杨酸诱导桑叶响应紫外线胁迫的转录组水平变化。
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腾冲红花油茶蜜腺2个发育时期转录组差异性分析
《云南农业大学学报(自然科学) 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】植物蜜腺基因能够调控其分泌产物花蜜中的化学组成,从而影响植物对传粉者的吸引力,本研究主要揭示腾冲红花油茶蜜腺发育与分泌过程中其基因表达的变化情况。【方法】采用高通量Illumina Hiseq测序手段对花蕾期蜜腺与泌蜜高峰期蜜腺进行转录组测序,并对测序数据进行相关分析研究,探讨蜜腺发育与分泌过程中的调控基因。【结果】在蜜腺发育与分泌过程中共检测到58 488个差异基因,其中表达上调的基因有1 602个,表达下调的基因有693个。GO分析结果表明:被注释生物学过程的差异表达基因有3 096个,其中富集差异基因数量较多的生物学过程为胞内过程、生物调节过程和新陈代谢过程;富集于分子功能的差异表达基因有1 280个,其中富集差异基因数量较多的分子功能为连接功能、催化活性和载体活性。Pathway显著性富集分析发现:有2 147个差异表达基因参与了292条代谢途径,其中富集差异基因数量最多的途径是代谢途径(941个,占43.83%),主要是参与糖代谢、氨基酸代谢等过程。【结论】蜜腺发育及花蜜分泌过程中大多数差异表达基因与花蜜化学组成的调控过程有关。
关键词： 腾冲红花油茶 蜜腺 转录组 Illumina测序
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红芽直立茶紫色叶形成机制的转录组分析
《茶叶通讯 》 2019 北大核心
摘要：云南具有丰富的茶树资源,紫芽茶树是其中重要的一种。红芽直立茶具有典型的紫色芽叶,富含花青素,是重要的特异茶树种质资源。本研究通过转录组技术对红芽直立茶的不同叶色进行研究,筛选到8779个差异表达基因,GO和KEGG富集结果显示,差异基因涉及到多个色素形成及积累的功能。构建茶叶中类黄酮和类胡萝卜素生物合成两个途径,紫色叶中大量合成黄酮类化合物的关键基因上调,与茶叶紫色的形成密切相关。同时,紫色叶中类胡萝卜素的生物合成受到抑制,紫色叶具有更好的抗衰老能力。本研究将有助于对茶树紫色叶形成机制的认识,为特色茶育种研究奠定基础。
关键词： 红芽直立茶 紫色叶 转录组 类黄酮生物合成 类胡萝卜素生物合成
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蒙古黄芪转录组SSR标记开发及遗传多样性研究
《中国中药杂志 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为开发蒙古黄芪新的SSR标记及为黄芪分子标记辅助育种提供有力工具,该研究利用MISA软件对蒙古黄芪转录组测序序列长度在1 kb以上的18 040条unigene进行SSR位点信息搜索、分析,利用Primer 3设计SSR特异引物并随机选择110对引物进行验证。结果显示在蒙古黄芪转录组共搜索到5 640个SSR,分布于4 462条unigene,SSR位点出现频率为31.26%,平均每6 514 bp含1个SSR位点。SSR位点中单核苷酸重复是主要类型,占总SSR的36.72%,其次是三核苷酸重复和二核苷酸重复,分别占32.57%,27.73%。在SSR位点所包含的75种重复单元中,A/T(2 026)出现频率最高,AG/CT(1 179),AAG/CTT(477)次之。随机选择合成的110对引物中有97对(88.18%)可以扩增出条带,选择条带清晰稳定的19对引物,利用UPGMA作图,将20个样品分为2类。可见蒙古黄芪转录组中SSR位点出现频率高,类型丰富,大量的SSR为其遗传多样性分析、分子鉴定、遗传图谱构建和分子标记辅助育种等研究提供了丰富的候选分子标记。
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基于转录组测序的紫芽茶树花青素合成相关基因分析
《植物遗传资源学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为筛选调控茶树芽叶紫色性状相关候选基因,以紫芽茶树品种紫娟、绿芽茶树品种云抗10号和福鼎大白茶为材料,利用液质联用法(HPLC-MS)、转录组测序(RNA-Seq)和实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR),分析了紫芽和绿芽茶树品种芽叶花青素、儿茶素含量及合成相关基因的表达水平。结果表明,紫娟、云抗10号和福鼎大白茶芽叶花青素含量分别为5.05 mg/g、0.08 mg/g和0.15 mg/g,紫芽与绿芽茶树间花青素含量差异显著。3个茶树品种儿茶素含量分别为15.12 mg/g、19.52 mg/g和15.09 mg/g,差异不显著。转录组测序共获得255079条转录本序列(Transcripts),组装出166118条单基因簇(Unigenes)。所得单基因簇注释为GO分类中54446条,KOG分类中30666条,KEGG分类中20336条。DEG-Seq分析得到紫芽与绿芽茶树品种间共有434条差异表达基因,涉及到38个代谢通路。进一步筛选到类黄酮生物合成途径相关基因112条,有15条基因在紫芽与绿芽茶树品种间差异表达,其中PAL(Cluster-1850.70337)、CHS(Cluster-21971.0)、ANS(Cluster-1850.80848)和UFGT(Cluster-1850.77163)基因在紫芽茶树品种中上调表达,在绿芽茶树品种间表达差异不显著,表达趋势与花青素积累情况相似。FLS(Cluster-1850.81068)基因在绿芽茶树品种中均为上调表达,可能与儿茶素合成相关。qRT-PCR随机检测9个差异表达基因,表明不同茶树品种间差异表达基因的相对表达水平与转录组测序结果基本一致。因此,从基因表达模式推测,PAL、CHS、ANS和UFGT基因可能在紫芽茶树芽叶花青素生物合成途径中起关键作用。本研究探索了茶树芽叶紫色性状的转录组信息,筛选到一些差异表达基因,为进一步研究茶树芽叶呈色机制提供参考。
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基于荧光标记的紫娟茶树转录组EST-SSR标记开发
《江苏农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为开发紫娟茶树转录组EST-SSR标记,基于前期对紫娟茶树芽、第2叶、开面叶、成熟叶转录组高通量测序所得到的242 757条Unigene进行多态性分析与评价,再利用荧光标记PCR技术,规模化开发茶树EST-SSR标记。结果表明:从紫娟茶树转录组中搜索得到46 041条Unigene含有57 976个SSR位点,出现频率为23.88%。EST-SSR类型以一核苷酸、二核苷酸、三核苷酸重复为主,占总SSR的98.54%。设计合成138对荧光SSR引物,采用荧光标记PCR技术对4个差异较大的茶树品种进行引物筛选,其中44对引物得到高质量的EST-SSR标记位点。这些EST-SSR可用于茶树遗传多样性分析、分子育种等。
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基于荧光标记的茶树花转录组序列SSR标记开发
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：本研究对204 199条茶树花转录组Unigenes进行SSR简单重复序列的查找,得到含有SSR的序列60 581个,出现频率为29.67%。EST-SSR重复类型以单核苷酸和二核苷酸为主,占总SSR比例的85.69%,其中主要重复基序类型为单核苷酸,占总SSR的47.97%,A/T重复类型出现最多。采用荧光标记PCR技术对设计合成的100对SSR引物进行引物筛选,其中有28对引物扩增条带清晰、多态性好,在4个品种的茶树花中得到有效性验证。结果表明,茶树花转录组的SSR标记开发是可行的,这些EST-SSR的开发对茶树花遗传多样性分析、分子育种和开发茶树不育相关的SSR标记等具有重要意义。
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干旱胁迫下割手密根系转录组差异表达分析
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探明云南割手密82-114受干旱胁迫的内在分子机制,挖掘与抗旱密切相关的功能基因,提高割手密抗旱基因的研究与利用。【方法】以干旱胁迫24、48和72 h的云南割手密82-114的根系进行Illumina Hi Seq TM 4000高通量转录组测序分析,将组装得到的Unigene分别与Swiss-Prot、Nr、KOG、Pfam和KEGG数据库进行比对,利用RPKM来衡量各样本间的基因表达丰度,以FDR≤0.05和|log2 fold change|≥1来评估样本间的差异表达基因,通过Gene Ontology(GO)数据库、KEGG pathway数据库对不同干旱胁迫样本差异表达基因的功能和参与的调控路径进行分析。【结果】未胁迫处理的CK与胁迫24、48和72 h后的样本转录组分别检测到134 724、130 368、133 564和131 321个表达基因,与CK相比,各胁迫样本显著上调(或下调)的差异表达基因分别有3 061(1 302)、2 304(2 841)和3 236(2 525)个;以FDR值=0为筛选条件,3个样本的极显著差异表达基因主要参与转录激活、水分运输、DNA结合、ATP结合及细胞膜、跨膜运输和防御反应等有关代谢活动。GO富集分析表明:3个胁迫处理的样本在生物学途径中富集最多的类别并不完全相同,其中,胁迫24 h与48 h的样本富集最多的类别是与DNA依赖型转录和转录调节子相关的基因,胁迫72 h样本富集最多的类别是与翻译相关的基因;而在细胞组件和分子功能中,3个胁迫样本富集最多的基因类别均是与内在的膜、核和ATP结合相关的基因。KEGG富集分析表明:胁迫24 h的样本有2 248个差异表达基因参与了107条代谢途径,胁迫48 h的样本有2 114个差异表达基因参与了130条代谢途径,胁迫72 h的样本有2 392个差异表达基因参与了144条代谢途径;经KEGG显著性富集分析,筛选到鞘糖脂生物合成途径、MAP激酶信号途径和ABC转运蛋白等与非生物胁迫或逆境相关。【结论】获得3个干旱胁迫样本与CK样本间差异表达基因的变化及其功能信息,发现参与云南割手密82-114干旱胁迫响应相关的细胞外信号调节激酶、磷脂酶D、β-氨基己糖苷酶和ATP结合盒B亚族(MDR/TAP)-1等,获得在整个干旱胁迫时期稳定上调表达基因70个,稳定下调表达基因11个,通过同源基因序列的比对分析,阐明这些基因在各自的代谢通路中被强烈诱导或抑制表达,显示与干旱胁迫存在密切关系。
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雌蕊缺失茶树花3个发育期的数字基因表达谱分析
《茶叶科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以雌蕊缺失茶树花为试材,利用转录组、数字基因表达谱技术,研究了雌蕊缺失茶树花的花芽、花蕾、花3个时期相关基因的表达规律。结果发现,雌蕊缺失茶树花生长发育过程中进行着各种旺盛的生物合成和代谢活动。生长素信号转导途径的6个基因和ABCDE类识别基因的A类、C类和E类可能与茶树花的雌蕊缺失和雄蕊发育密切相关,并且基因调控过程较复杂;WUS基因中WUS2和WUS8下调可能调控了C类和E类基因,从而导致雌蕊的缺失;KNOX家族中,未检测到KNOXⅡ的同源基因,KNOX I类同源基因下调表达和缺失可能减弱了茶树花雌蕊心皮的启动和雌蕊边缘组织的生长。可以看出,本研究通过数字基因表达谱分析,初步了解了雌蕊缺失茶树花发育前后的网络途径,为后期对茶树花雌蕊缺失和雄蕊发育的研究,探明茶树花不育和性别决定基因的分子机制提供理论依据。
关键词： 茶树花 雌蕊缺失 数字基因表达谱 转录组 花器官调控
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基于RNA-Seq的雌蕊缺失茶树花转录组分析
《分子植物育种 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：茶树是重要的叶用经济作物,但是茶树每年都要开花结实,消耗大量的养分,导致茶树鲜叶产量减少和品质降低。雌蕊缺失茶树资源是天然的不结实茶树品种。采用Illumina Hi Seq TM 2 500高通量测序技术,对雌蕊缺失茶树花花芽、花蕾、花进行转录组分析。经组装获得237 484条Transcripts,取最长Transcripts作为Unigene,有182 123条,将获得的Unigene与Nr、Nt、Pfam、KOG/COG、Swiss-prot、KEGG、GO等七种数据库进行注释,有22 049条Unigene被注释上26种KOG分类,注释到KEGG的Unigene条数为21 315,涉及的pathway有130条。此外,发掘出与花器官形态建成的ABCDE模型的功能基因31个,这些注释信息的完成为茶树花器官发育基因及性别决定相关基因的发掘提供了重要依据。
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