科研产出
利用转录组分析款冬萜类化合物生物合成关键酶基因及表达特征
《中草药 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：目的挖掘与款冬萜类化合物生物合成途径相关的关键酶基因.方法利用Illumina HiSeq2500测序平台对野生款冬花蕾和叶进行转录组测序,使用Trinity软件de novo从头组装,并通过基因功能注释、差异表达基因分析等生物信息学方法进行分析,挖掘款冬中萜类化合物生物合成途径相关的酶基因.结果转录组测序获得39 912 371条高质量reads(SRA号:SRR9113366,SRR9113367),组装获得91 118条Unigene,55 830条Unigene在NR、Swiss-Prot、GO、COG、KEGG等数据库得到注释.鉴定出参与款冬萜类化合物生物合成相关酶基因的129个Unigene,包括91个参与三萜骨架生物合成酶基因,32个萜类合成酶基因,6个细胞色素P450基因,其中差异表达基因25个,涉及上游MVA途径的4个差异基因在花蕾中表达量高于叶,MEP途径的5个差异基因在叶中表达高于花蕾,另外还有10个基因在叶中高表达,9个基因在花蕾中高表达.根据差异基因HMGR、TPS、AS、CYP450基因在花蕾中高表达,推测可能与花蕾中萜类物质含量高有关.结论从款冬转录组数据库中初步获得了可能参与萜类化合物生物合成途径的候选关键酶基因,为进一步阐明款冬萜类化合物生物合成的分子机制奠定基础.
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芸薹根肿菌侵染早期甘蓝型油菜转录组分析
《中国油料作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：根肿病是油菜最为严重的病害之一。为探索根肿病菌和油菜互作中的抗性分子机制,采用RNA-seq技术对根肿病早期侵染中抗病品系ZHE-226(R)和感病油菜10159(S)进行转录组分析。与感病材料S相比,在0、12、48和72h 4个接种时间点,抗性材料R中共有809个基因上调表达,1082个基因下调表达。模式识别受体、几丁质酶、R基因、WRKY、水杨酸和茉莉酸等抗性相关(PRR)基因在抗病材料R和感病材料S中诱导表达并表现出不同的表达模式。抗病材料R中PRR相关基因主要表现为下调表达,R基因上调表达,水杨酸表现为前期下调后期上调表达,茉莉酸、几丁质酶和WRKY因子在R和S中均诱导表达。结果表明PRR介导的PTI(病原相关分子模式触发的免疫反应)在感病材料S中显著诱导,在抗病材料R中作用不明显; R基因介导的ETI(效应蛋白触发的免疫反应)和水杨酸介导的抗病信号途径对根肿病抗性起重要作用。
关键词： 根肿病抗性 芸薹根肿菌 甘蓝型油菜 RNA-seq
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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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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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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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款冬转录组SSR标记开发及其多态性研究
《中草药 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：目的分析款冬转录组数据的简单重复序列标记(SSR)位点信息并设计特异引物,以期为款冬分子标记辅助育种提供有力工具.方法对款冬转录组测序数据库中长度1 kb以上的18 938条unigene,利用MISA软件搜索SSR位点信息,利用Primer3设计引物,并随机选择55对SSR引物分析18份不同来源款冬材料的多态性.结果共搜索到4688个SSR位点,分布于3844条unigene中,SSR出现频率为24.75%,平均7979bp含1个SSR位点.SSR位点中三核苷酸重复类型出现频率最高(37.12%),其次是单核苷酸重复(32.36%)和二核苷酸重复(28.20%).共有60种重复基元,其中A/T(31.42%)、AG/CT(12.80%)、ATC/ATG(9.62%)是优势重复基元.随机选择55对引物进行多态性验证分析,其中42对有扩增产物,14对具稳定可重复的多态性;利用UPGMA作图,将18份样品分为3类.结论款冬转录组中SSR位点出现频率高,类型丰富,多态性高,为其遗传多样性分析、遗传图谱构建和分子标记辅助育种等研究提供了候选分子标记.
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雄性不育东方百合转录组SSR信息分析及其分子标记开发
《西南农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对东方百合雄性不育系开展转录组测序分析,开发SSR分子标记,为东方百合雄性不育系遗传多样性研究奠定基础。【方法】利用MISA软件对筛选得到的1 Kb以上的Unigene做SSR分析,利用Primer3.0设计引物,随机选择71对引物进行多态性扩增。【结果】共获得135 483条Unigene,筛选得到12 391个SSR位点(占总Unigene的9.15%);其中SSR位点中主导类型为单核苷酸重复,占总SSR的63.94%;其次是二核苷酸重复,其出现频率为20.65%。通过Primer3.0设计得到11 948对SSR引物,随机选择71对SSR引物对24种不同来源的东方百合可育品种及雄性不育系进行多态性验证分析,结果显示在22对可扩增产物的SSR引物中,引物表现稳定可重复的多态性,各个位点的等位基因介于3～8个,平均等位基因数5个,多态信息含量PIC平均值0.5048、观测杂合度Ho平均值0.1977、期望杂合度He平均值0.4533。【结论】研究表明通过对东方百合雄性不育系转录组分析可获得较高频率的SSR位点且类型丰富,为东方百合雄性不育系遗传多样性分析和遗传图谱构建提供了候选标记。
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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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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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