18个双孢蘑菇核心种质的重测序初步分析

【目的】通过对双孢蘑菇不同类型核心种质的基因组重测序分析,探讨双孢蘑菇不同类型菌株间基因组存在的差异及开发相关分子标记。【方法】对双孢蘑菇国内外杂交菌株、野生菌株、高产型或优质型传统菌株、棕色菌株、不育菌株等共18株核心种质进行基因组重测序,应用不同的生物信息学处理软件,对测序得到的原始reads序列与双孢蘑菇参考基因组H97序列进行比对,同时基于比对结果进行SNP、SV检测,通过检测结果对多态性标记分布进行统计并实现DNA水平差异基因挖掘和差异基因功能注释等。【结果】样品测序共获得21.63 G数据量,Q30平均达到89.10%。样品的reads与参考基因组H97的比对效率平均为82.50%,基因组覆盖度为96.32%,平均深度分别在33X左右。基于测序数据与参考基因组的比对结果,共检测获得约813 768个SNP,53 840个InDel,平均每个个体获得924个SV变异。【结论】国内外菌株的亲缘关系表明As2796系列与U1系列是世界上并列的两大双孢蘑菇杂交品系。     

双孢蘑菇栽培覆土机制研究进展

栽培双孢蘑菇必须通过覆土才能形成子实体,但是目前关于覆土刺激双孢蘑菇原基形成的机制还不是非常清楚。从覆土的物理性质、化学性质、微生物的作用3个方面阐述了覆土对双孢蘑菇子实体形成的作用,着重介绍了覆土层中微生物与双孢蘑菇子实体形成的关系、不同覆土材料的特性及其对双孢蘑菇产量的影响,以期对双孢蘑菇覆土机制的进一步研究提供参考。     

双环蘑菇与双孢蘑菇多酚氧化酶活性的比较

分析测定6个双孢蘑菇菌株和4个双环蘑菇菌株子实体组织及子实体不同部位组织内的多酚氧化酶(PPO)活性表明，双环蘑菇子实体组织内的PPO活性明显比双孢蘑菇菌株的低。双环蘑菇菌株酶液的OD436值在0．211～0．245之间，而双孢蘑菇菌株酶液的OD436值大于0．273。由此推测，双环蘑菇抗褐变性与其子实体组织内的PPO活性低有关。双环蘑菇子实体不同部位组织内的PPO活性差异不明显。而双孢蘑菇子实体不同部位组织内的PPO活性存在差异。菌株4607，3003，2796菇表层组织及菌褶和近菌褶组织PPO活性显著高于菌肉和菌柄组织，菌株4580，176，U3菇表层组织及菌褶和近菌褶组织PPO活性略高于菌肉和菌柄组织。     

双孢蘑菇内参基因的筛选与矫正

根据特定试验材料与条件选择RT-qPCR分析中合适的内参基因,对于准确校正目的基因的表达至关重要。该研究采用RT-qPCR技术对8个内参基因在5个发育时期、3种不同组织器官和4个不同温度处理下的表达情况进行检测,通过ΔCt法、GeNorm和NormFiner对单基因、双基因组合和三基因组合的表达差异情况进行稳定性分析。结果表明:双孢蘑菇不同发育时期、不同组织,以及不同温度处理菌丝中最佳内参基因分别为40s+actin+Eif5基因组合、Eif5+ubiquitin+PRL14基因组合和EF1+ubiquitin+RPL14基因组合。该研究结果可为双孢蘑菇发育和温度相关基因的定量表达分析提供参考。     

不同糖源对葡萄试管苗蛋白激酶相关基因表达的影响

【目的】探究不同外源糖对葡萄试管苗生长发育及蛋白激酶基因转录调控的影响,应用转录组测序挖掘蛋白质磷酸化过程中的基因,为葡萄蛋白激酶相关基因功能的验证奠定一定基础。【方法】在基本培养基中分别添加2%的蔗糖、葡萄糖和果糖,以无糖为对照,分别命名为S20、G20、F20和CK,经过37 d培养后,测定不同处理的地上和地下鲜重,并采用Illumina HiSeq ^TM 2000对各处理叶片进行转录组测序,通过综合生物信息学分析（参考基因组比对、差异基因（DEGs）筛选、COG（Cluster of Orthologous Groups of proteins）注释、GO（Gene Ontology）注释等）筛选出蛋白激酶相关基因,通过qRT-PCR分析该蛋白激酶相关基因的表达特性。【结果】F20、G20和S20处理下的葡萄（‘红地球’）试管苗与CK相比,地上鲜重具有明显差异,且F20最高,而G20地下鲜重最高。SNP统计发现,转换是主要的变异类型,颠换次之,且发生在基因间区的SNP数量最多,其次是下游;剪接位点供体和同义终止发生的基因数量最少且相等。4个样品中共获得了2 633个差异基因,3个处理与CK相比,共有差异基因180个且被聚类为3组,第一组中127个基因仅在CK中高表达,第二组19个基因仅在G20下高表达,而第三组34个基因在3个处理下表达模式不尽相同。这些共有的差异基因在COG中注释到了26个基因并分在11个功能类别中,且主要注释在一般的功能类别中。在GO分类中,共有的基因分别被注释在分子功能、生物学过程和细胞组分的14、22和13个功能类别中。共筛选出7种蛋白激酶,分别为葡萄糖激酶（Glucokinase,GK）、丝裂原活化蛋白激酶（Mitogen-activated protein kinases,MAPKs）、钙调蛋白激酶（Calcineurin protein kinase,CBL）、蛋白磷酸酶2（Protein phosphatase 2,PP2A）、己糖激酶（Hexokinase,HXK）、组氨酸蛋白激酶（Histidine protein kinase,HPK）和酪氨酸激酶（Tyrosine kinase,TK）,其不同激酶的基因在不同处理中具有各自的表达模式,经qRT-PCR验证,选择的20个差异基因中有17个基因表达与转录组测序结果相一致。【结论】在葡萄试管苗培养中,果糖较葡萄糖和蔗糖相比对生长较好。测序得出180个差异基因对3种不同糖均作出响应,这些基因在COG数据库中主要富集在膜酯转运和代谢、次级代谢物和碳水化合物的合成、转运和分解;GO中大多注释在蛋白激酶和氧化还原酶的活性中;筛选出了7种蛋白激酶,这些差异基因在数量、功能分类和代谢通路上对糖的响应各不相同。     

基于高通量转录组测序阿尔巴斯型绒山羊绒毛生长周期差异表达基因分析

为研究绒山羊绒毛生长周期内皮肤基因表达规律以及皮肤差异表达基因的挖掘,采用Illumina HiSeqTM2000高通量转录组测序平台RNA-Seq技术,对3只成年雌性阿尔巴斯型内蒙古绒山羊全年12个月的皮肤样本进行转录组测序,将无参考基因组de novo拼接组装的unigene运用Nr,GO,COG以及KEGG数据库进行比对注释,并进行差异基因在全年各月份间的变化规律分析。结果显示,测序获得的unigene数为105 854条,比对注释基因55 541个,其中共有51 078条转录本进行了GO注释,21 189条转录本在COG数据库分析得到注释,26 201条预测基因KEGG数据库比对成功。其中皮肤基因GO注释在生物学功能分类中,细胞过程、代谢过程、生物学调控、生物功能调控以及刺激应答方面注释到的转录本比例最大;在分子功能分类中,结合以及催化活性作用方面注释到的转录本比例最大;通过COG数据库的比对注释,看到皮肤表达基因的同源蛋白功能主要集中在基因转录、翻译后修饰、和信号传导机制方面,反而在同工酶转运和代谢、细胞动力、二级代谢生物合成、转运和催化以及核结构方面注释到的基因极少;皮肤转录组数据与KEGG数据库比对,得到皮肤相关转录本较为富集的几条通路分别为MAPK signaling pathway,Wnt signaling pathway,Notch signaling pathway,Hedgehog signaling pathway,TGF-βsignaling pathway,JAK-STAT signaling pathway以及Focal signaling pathway;通过绒山羊不同月份皮肤转录组测序数据进行差异基因分析,得出绒山羊全年皮肤生长周期中基因差异变化规律为绒山羊全年皮肤共有4次较为剧烈的基因差异变化,第1次发生在2月与3月之间,第2次发生在3月与4月之间,第3次发生在6月与7月之间,第4次发生在10月与11月之间,前2次出现的基因差异变化较后2次剧烈得多,说明绒山羊绒毛生长启动时基因变化剧烈,而绒毛生长到休止时的皮肤基因变化较为缓和,是一个基因缓慢变化的过程。     

氮胁迫下小麦叶片转录组分析

氮素是小麦生长发育过程中重要的营养元素,利用转录组技术鉴定参与小麦低氮胁迫分子调控网络的基因,对揭示小麦耐低氮分子机理、开展耐低氮育种具有重要参考意义。采用Illumina HiseqTM 2500高通量测序技术,对小麦品种晋麦47正常生长和低氮胁迫下的叶片进行转录组测序,筛选差异表达基因并在GO、KEGG 数据库中进行比对注释,分析小麦低氮胁迫响应相关基因。结果显示,对照组与低氮组分别获得高质量序列52 383 726和52 192 061条,检测到差异表达基因1 267个,其中上调表达基因179个,下调表达基因1 088个。差异基因GO功能注释到3个大类的44个功能组。差异表达基因被注释到178个途径上,主要富集于氨基酸代谢、碳水化合物代谢、脂类代谢和信号传导等途径。转录因子分析发现,在低氮条件下变化明显的转录因子家族包括WRKY、MYB和NAC等。     

FST基因的过表达对猪成纤维细胞内基因及生物学通路的影响

应用Illumina HiSeq测序平台,对过表达FST基因的细胞和正常细胞进行转录组测序,并对筛选的差异表达基因进行基因功能注释及信号通路分析。结果表明：过表达FST后共有286个基因的转录发生了变化,其中176个上调,110个下调。这些差异基因共得到44个GO功能注释,其中单一生物过程、代谢过程、细胞过程;细胞器、细胞区域、细胞和黏合terms下聚集的差异基因数量最多,均>100个。共发现9条显著富集的Pathway,包括与细胞增殖相关的细胞周期、DNA复制、碱基切除修复、p53信号通路等,与卵母细胞发育相关的卵母细胞减数分裂和孕激素介导的卵母细胞成熟通路。说明在成纤维细胞中过表达FST后,最显著的特征是与细胞增殖分化相关的基因和生物学通路被富集。     

拟轮枝镰孢与玉米籽粒互作的差异基因筛选及代谢通路分析

【目的】拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)引起的玉米穗腐病是我国玉米产区发生严重的病害之一，论文旨在了解病原菌与玉米籽粒互作过程中的基因表达差异，为揭示病原菌的致病机制和玉米抗病机制提供依据。【方法】对拟轮枝镰孢侵染玉米籽粒0、4、12和72 h的样品进行转录组测序，之后采用生物信息学分析，分别以玉米和拟轮枝镰孢基因组为参考，以|log₂FC|≥1,P-adjust<0.05为阈值筛选互作过程中玉米和拟轮枝镰孢的差异表达基因，利用GO和KEGG对其进行功能注释及富集分析。Goatools软件分析植物-病原互作、MAPK途径和植物激素信号转导通路相关差异基因的表达变化，采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法对测序差异基因进行验证。【结果】在互作4、12和72 h后拟轮枝镰孢分别有140、400和1 945个基因上调表达，有9、302和1 784个基因下调表达；玉米分别有293、692和1 426个基因上调表达，320、482和153个基因下调表达。GO和KEGG富集分析显示，侵染早期拟轮枝镰孢在细胞间隙生长，差异基因主要富集在...     

双孢蘑菇子实体多糖的响应面法优化提取及其纯化

为了提高双孢蘑菇多糖的提取得率和效率,并研究双孢蘑菇多糖的组分,在考察了单因素水料比、超声功率、超声时间对双孢蘑菇子实体多糖提取得率影响的基础上,采用Box-Behnken响应面设计法,建立了3个影响因素与双孢蘑菇子实体多糖提取得率的回归方程,优化提取工艺。同时利用DEAE Sepharose F F阴离子层析法对多糖进行了分离。Design Expert软件分析结果表明:在水料比36∶1、超声功率594 W、超声时间17 min的优化工艺条件下,双孢蘑菇子实体多糖的提取得率可高达6.63%。分离出2个多糖组分,分子量分别为2.75×105和1.4×104。通过响应面法设计结合超声波辅助提取能提高提取效率、缩短提取时间和保护有效成分,具有一定实际应用价值。DEAE Sepharose F F层析柱对双孢蘑菇多糖具有良好的分离效果。     

氮胁迫下小麦叶片转录组分析

氮素是小麦生长发育过程中重要的营养元素，利用转录组技术鉴定参与小麦低氮胁迫分子调控网络的基因，对揭示小麦耐低氮分子机理、开展耐低氮育种具有重要参考意义。采用Illumina HiseqTM 2500高通量测序技术，对小麦品种晋麦47正常生长和低氮胁迫下的叶片进行转录组测序，筛选差异表达基因并在GO、KEGG 数据库中进行比对注释，分析小麦低氮胁迫响应相关基因。结果显示，对照组与低氮组分别获得高质量序列52 383 726和52 192 061条，检测到差异表达基因1 267个，其中上调表达基因179个，下调表达基因1 088个。差异基因GO功能注释到3个大类的44个功能组。差异表达基因被注释到178个途径上，主要富集于氨基酸代谢、碳水化合物代谢、脂类代谢和信号传导等途径。转录因子分析发现，在低氮条件下变化明显的转录因子家族包括WRKY、MYB和NAC等。     

水稻与稻瘟病菌不同小种互作的基因差异表达谱分析

【目的】分析水稻接种稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）48 h后亲和互作与非亲和互作反应的基因表达谱,探索水稻对不同稻瘟病菌抗性差异的分子机理。【方法】运用Affymetrix表达谱芯片分析差异表达mRNA;通过分子注释系统平台（MAS 3.0）对差异表达基因进行了基因注释及GO分析;应用实时定量PCR 对部分差异表达基因进行验证。【结果】在49 824个转录本中共检测到大约24 000个转录本,Fold change大于2.5的基因共1 028个,其中非亲和互作上调基因460个,下调基因568个。所验证的4个基因的荧光定量PCR结果与芯片结果基本一致。经GO分析差异基因对应蛋白的功能主要涉及信号转导、酶的调节、转录及分子转运等。【结论】水稻与稻瘟病菌非亲和与亲和互作的基因表达谱存在较大差异,基因芯片筛选到的差异表达基因通过GO注释明确了差异基因的分子功能及信号通路,有利于进一步了解植物抗病机制,并可能为稻瘟病防治措施提供新的途径。     

双孢蘑菇子实体原基形成的超微结构研究

 应用低温扫描电子显微镜（LTSEM）对双孢蘑菇子实体原基的超微结构特征进行了观察研究。研究表明,双孢蘑菇子实体原基的形成经历了起源,发展和分化的不同阶段,在不同阶段时期其超微结构特征具有较大的差异。低温扫描电子显微镜和本文介绍的制样技术是适合于观察子实体原基这类较幼嫩组织的超微形态结构特征的。     

腾冲红花油茶蜜腺2个发育时期转录组差异性分析

【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。     

c-GMP诱导对盐胁迫下番茄的转录组分析

以市场常见的番茄为材料,采用Illumina高通量测序技术对NaCl胁迫、c-GMP诱导以及两者组合处理下番茄幼苗进行转录组测序。结果表明:共获得83.35 Gb的原始数据,Q30碱基百分比在90.91%及以上,分别将各样品的原始读数与指定的参考基因组进行序列比对,比对效率从88.03%到92.74%不等。同时将得到的31 734条序列注释到不同的数据库(GO、KEGG、KOG、NR、Pfam、Swiss-Prot和egg NOG),通过GO数据库,将其划分到细胞组分、分子功能以及生物学过程三大注释类别下的51个亚功能组中,通过COG数据库与KEGG数据库将其分别注释到25个类别与128个代谢通路。在NaCl胁迫、c-GMP诱导以及两者组合处理下共发现SNP位点127 944个,其中仅有22.6%的SNP位点位于非编码区。差异基因结果显示,c-GMP能诱导盐胁迫下更多基因的表达。该转录组测序数据可靠,结果覆盖面广,为番茄c-GMP诱导盐胁迫下基因挖掘与功能研究提供了理论依据。     

金针菇菌渣提取液对双孢蘑菇蛋白质营养价值的影响

为研究金针菇菌渣提取液对双孢蘑菇子实体蛋白质营养价值的影响,采用常温浸提和加热浸提2种方式制备金针菇菌渣提取液(分别记为RDT和HDT)处理双孢蘑菇覆土,并设清水对照,检测双孢蘑菇子实体的蛋白质含量及氨基酸组成,利用国际上通用的蛋白质营养评价方法对双孢蘑菇子实体蛋白质营养价值进行比较。结果表明:RDT处理的双孢蘑菇子实体的氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)、必需氨基酸比值系数分(SCRAA)、必需氨基酸指数(EAAI)、生物价(BV)和营养指数(NI)均高于对照;HDT处理的双孢蘑菇子实体的各项指数除化学评分(CS)外也均高于对照,说明金针菇菌渣提取液处理的双孢蘑菇子实体的营养价值高于对照。因此,双孢蘑菇生长过程中喷施金针菇菌渣提取液,有利于子实体蛋白质营养成分的积累,提高营养价值。     

荞麦根的转录组学分析及黄酮合成基因的鉴定

荞麦基因资源相对匮乏。以甜荞根和金荞根为材料,利用Illumina Hi SeqTM2000对其进行转录组测序,经过de novo从头组装得到64 618条Unigene,其中37 546条基因得到了有效注释。对甜荞根和金荞根中的差异基因进行筛选,共获得了4 709个差异基因,其中2 460个上调表达,2 249个下调表达。这些差异基因的GO注释集中在10个细胞组分(cellular component)、12个分子功能(molecular function)和22个生物学过程(biological process)中。对差异基因参与的代谢途径进行富集,上调基因中共有40个代谢途径显著富集,下调基因中共有18个代谢途径显著富集,这些显著富集的代谢途径参与甜荞根和金荞根的生物学调控。最后对转录组中注释到黄酮合成途径中的关键基因进行了分析,共有21个基因注释到黄酮合成途径中的关键酶。不仅丰富了荞麦的基因资源,为荞麦分子生物学研究提供数据基础,也为筛选甜荞根和金荞根中相关基因的表达趋势提供参考依据。     

双孢蘑菇覆盖草炭土研究

以草炭土和壤土为覆土材料,研究了5个不同覆土处理对双孢蘑菇栽培的影响。结果表明:双孢蘑菇菌丝、子实体生长发育情况随草炭土含量的增加而变好;冬前双孢蘑菇栽培各处理间差异显著,价格较高,产值相差很大;春季双孢蘑菇栽培各处理间差异不显著,价格较低,产值相差不大;总产量和效益以草炭土含量75%左右较为适宜。     

偏肿革裥菌C2H2型锌指基因表达分析

C2H2型锌指转录因子在植物、动物和部分真菌的生长发育过程中发挥着重要的作用,但其在偏肿革裥菌(Lenzites gibbosa)中的作用尚不清楚.通过对木屑处理后不同时期的偏肿革裥菌菌丝进行提取和转录组分析,为偏肿革裥菌在营养基质条件下菌丝的生长研究提供支持.运用COG、GO和KEGG数据库进行注释分析,筛选出与偏肿革裥菌生长发育相关的C2H2型锌指基因,并对差异表达基因进行GO Pathway富集分析以及实时荧光定量PCR分析.COG注释分析表明,C2H2型锌指蛋白差异基因大部分与复制、重组和修复功能有关.GO富集分析表明,C2H2型锌指蛋白差异基因参与了细胞过程、细胞部分和结合功能.将差异基因比对到KEGG数据库中,共得到35条注释的序列,其中4条初生代谢通路得到注释,对其进行Pathway富集分析,发现差异基因显著富集于内质网蛋白加工通路中,表明偏肿革裥菌的生长发育与内质网蛋白加工通路密切相关.在木屑诱导下,随着木屑诱导时间的延长,9406基因相对表达量呈逐渐增长的趋势,11332、7835和5947基因相对表达量呈"先升后降"的趋势,11819和4346基因相对表达量呈"升-降-升"的趋势,3913和5738基因相对表达量呈"降-升-降"的趋势.此研究结果对偏肿革裥菌菌丝体生长研究具有重要的参考价值,为深入研究木质纤维降解关键基因的功能与作用机制奠定基础.     

基于糙皮侧耳转录组测序挖掘降解木本基质的候选功能基因

采用Illumina Hi Seq 4000 SBS高通量测序平台对糙皮侧耳[Pleurotus ostreatus(Jacq.:Fr.)Kummer]的转录组进行测序,挖掘糙皮侧耳降解木质基质的候选功能基因。共得到糙皮侧耳转录本序列64 228条,单基因序列46 417条。使用Blast工具将转录本序列比对到NR、Swissprot、KEGG、String、Pfam等数据库中,并有33 736条序列得到注释。通过对差异基因的对比和筛选,得到1 408条差异表达基因,其中有1 183条基因为上调基因,通过GO富集分析表明,差异基因显著富集于木质素分解代谢过程、锰过氧化物酶活性、苯丙素分解代谢过程中。将差异基因比对到KEGG数据库中,共有313条得到注释的序列,对其进行Pathway富集分析,证明差异基因显著富集于氨基苯甲酸降解、色氨酸代谢、β-丙氨酸代谢等通路中。c27028_g1、c28624_g1、c30793_g1、c30849_g1等基因与木质素降解过程相关性较高。c24893_g1、c29559_g1、c29956_g2等基因与纤维素降解过程相关性较高。