红螯光壳螯虾响应长期水体盐度胁迫的基因和代谢通路

为探究长期盐度胁迫条件下红螯光壳螯虾肠道基因表达和代谢通路的变化。实验采用Illumina Hiseq 2 500平台对0、5、10和15这4个盐度下养殖5周的红螯光壳螯虾的肠道组织进行了高通量测序。研究共获76 534个unigenes,通过与NR、NT、KO、Swissprot、PFAM、GO和KOG数据库进行比对,成功注释37 378个unigenes。通过引入FPKM(Fragments Per Kilo bases per Million fragments)来估算基因表达水平,基于NR和Pfam两个数据库的蛋白注释结果,448 362个unigenes在GO数据库得到注释。根据KO功能注释与Pathway的联系,9 483个unigenes在KEGG数据库被注释分类到34条通路途径。通过DEGseq进行基因表达差异分析,以盐度0为对照组,显著差异基因筛选条件设置为Q value<0.05且差异倍数|Fold Change|>2,盐度5、10和15组分别获得差异基因2 733、91和236个,其中盐度5组共有2 068个基因显著上调,665个基因显著下调。将所有差...     

黄鳝生长差异基因发掘及其调控机制初步研究

为揭示黄鳝(Monopterus albus)生长相关基因的调控机制,对相同亲本具有显著性生长差异的黄鳝肝脏进行了转录组测序分析。结果显示,转录组测序共得到19149个基因,其中差异基因598个,差异基因中有303个基因显著上调,295个显著下调。KEGG通路分析发现,598个差异基因分属262条通路中,其中有38条通路显著富集。GO功能注释发现,与生长相关的差异基因有7个,分别为col1α1、nkx6.1、nnos、plexina4、igfbp1、pcgf1和h3.3,这些基因表达水平的变化可能对黄鳝神经、内分泌和消化系统的发育及生理活动产生了调节作用从而影响了黄鳝的生长。结合KEGG通路分析发现,col1α1所在的利什曼病通路和nnos所在的精氨酸和脯氨酸代谢通路富集显著,说明其对黄鳝生长具有重要调节作用。     

基于血液转录组分析的长江江豚雌雄两性免疫适应性

为阐明长江江豚两性免疫系统特征及免疫适应性机制，本研究以 3 头雌性和 3 头雄性长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis)血液为实验样本, 经 BGISEQ-500 测序平台进行 mRNA 和 microRNA 测序。结果显示, 从 6 个样本中共获得了 15878 个 unigenes 和 985 个 microRNAs, KEGG 分析发现有 1534 个 unigenes 注释到免疫系统相关类别并显著富集于 20 个常见免疫通路(P＜0.05)。将两性血液转录组进行比较, 鉴定了 539 个差异表达基因(DEGs)和 160 个差异表达 miRNAs (DEMs), 其中有 299 个是雌偏好表达基因, 240 个是雄偏好表达基因。GO 和 KEGG 富集分析显示, 雌性长江江豚中血液基因与免疫反应和能量代谢功能显著相关, 而雄性长江江豚中血液基因与免疫反应和细胞生长功能显著相关。此外, 通路富集分析还发现 FoxO 和 Hippo 两条免疫相关信号通路在雌性长江江豚血液中被激活。基于 DEGs 和 DEMs 的联合分析, 预测了 45 对 miRNA-mRNA 负调控关系, 包括 13 个 DEMs 和对应靶向关系的 37 个免疫相关 DEGs。研究表明, microRNAs 通过调控基因表达参与长江江豚两性免疫系统, 且成年雌性长江江豚可能具有更强的免疫力及维持机体内稳态的能力。本研究旨在利用 RNA-seq 测序技术从基因表达调控水平解析长江江豚两性免疫适应性机制, 并为阐释雌雄长江江豚对多样生境的适应能力从免疫角度提供新视角, 同时为长江江豚保护提供科学借鉴。     

紫贻贝产卵前后转录组分析与相关基因的筛选

为探究紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)雌性生殖相关基因在产卵过程中发挥的功能及其参与产卵活动的调控机制,对紫贻贝产卵前后的性腺组织进行了转录组测序分析。结果显示,紫贻贝产卵前后存在的差异表达基因为4060个,其中上调的基因数目为1488个,下调的基因数目为2572个。GO富集分析显示,这些差异基因主要参与生长、发育过程、生殖、生殖过程等生殖相关的生物学途径。KEGG富集分析显示,与产卵、生殖相关的信号通路包括TCA循环、GnRH信号通路、卵巢类固醇生成、雌激素信号通路、催产素信号通路、类固醇生物合成等能够被显著富集。荧光定量分析结果显示,促黄体生成激素β (LHβ)和基质金属蛋白酶14 (MMP14)基因表达水平显著升高,促性腺激素释放激素受体(GnRHR)、细胞色素P4503A酶(CYP3A)、细胞色素P45017A酶(CYP17A)基因表达水平显著下降。本研究利用转录组学分析了紫贻贝在产卵前后性腺组织转录水平的差异,揭示了紫贻贝性腺组织中参与调节产卵过程的主要途径和候选基因,为进一步阐明紫贻贝产卵活动的内在调控机制提供数据支撑,也为紫贻贝苗种繁育提供理论...     

感染“褐色沉积症”虾夷扇贝的外套膜转录组测序及差异表达基因分析

为分析“褐色沉积症”形成分子机制,探究筏式养殖虾夷扇贝(Mizuhopecten yessoensis)贝壳内侧褐色沉积症状形成原因,采用Illumina高通量测序平台对感染“褐色沉积症”虾夷扇贝和健康虾夷扇贝外套膜组织进行转录组测序分析。结果显示,患病和健康扇贝外套膜分别获得43862251和41806737条clean reads。经参考基因组比对分析,患病和健康扇贝外套膜表达基因数量分别为17835个和16816个,差异表达基因208个,其中上调基因170个,下调基因38个。选取6个差异表达基因进行荧光定量PCR (q RT-PCR)验证,结果证明转录组测序分析可靠。GO功能富集发现差异基因主要富集在几丁质代谢、含氨基葡萄糖化合物代谢、几丁质结合和氨基糖代谢等与几丁质合成代谢相关的通路;KEGG通路富集分析发现差异基因主要参与内质网蛋白质合成、内吞作用、剪接体和谷胱甘肽代谢等途径;对差异表达倍数显著的前40个基因分析发现,编码类咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(caffeoyl-Co A O-methyltransferase-like,CCOAOMT-L)、类1-氨基环丙烷-1羧酸...     

饥饿胁迫对拟穴青蟹大眼幼体的比较转录组分析

为了探究甲壳类幼体应对饥饿胁迫的分子机理，以拟穴青蟹(Scylla paramamosain)为研究对象，设置正常投喂组和饥饿组，处理3 d后对不同组别的拟穴青蟹大眼幼体进行转录组测序并开展生物信息学分析。De novo组装后共获得79 581个unigene,平均长度1 065.44 bp。Nr数据库共注释20 061个unigene。DESeq分析筛选出5 621个差异表达基因，饥饿组相比对照组2 641个上调、2 980个下调。基因本体论(GO)富集分析表明，共254条GO Term显著富集(矫正后的P值小于0.05)。京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析表明，共60条KEGG pathway显著富集(矫正后的P值小于0.05)。基于KEGG富集分析结果筛选了一系列与饥饿胁迫相关的代谢通路，如DNA复制、细胞凋亡、缬氨酸，亮氨酸和异亮氨酸代谢、亚油酸代谢、淀粉和蔗糖代谢。研究表明，饥饿胁迫干扰了拟穴青蟹大眼幼体的细胞分裂和凋亡，影响了体内的氨基酸代谢、脂质代谢和碳水化合物代谢。研究结果可为拟穴青蟹苗种的健康培育提供理论参考，并丰富拟穴青蟹的分子生物学基础数据。     

瑞士乳杆菌对泥鳅肠道转录组基因表达的影响

为探究饲料添加瑞士乳杆菌HML037对泥鳅生长和抗病性基因表达的影响,分别对对照组和添加组的泥鳅肠道组织进行双端测序,获得40877个平均长度为1218 bp、N50为1942 bp的unigenes,序列比对分析后均得到注释.通过DEGseq进行基因表达差异分析,获得差异基因604个,其中326个基因显著上调,278...     

基于转录组测序技术挖掘长吻鮠生长关键基因

为挖掘我国名优鱼类长吻鮠 (Leiocassis longirostris)生长相关基因,本研究运用Illumina高通量测序技术比较分析了快速生长组[平均体质量为(534.02±53.68) g]和缓慢生长组[平均体质量为(108.41±4.96) g]各9尾长吻鮠的脑组织基因表达谱。测序共获得267 404 674个高质量测序片段(clean reads),通过2种不同生长速率长吻鮠脑组织转录组比较筛选出518个差异表达基因,其中,412 个基因表达量上调,106个基因表达量下调。对12个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证的结果与转录组测序结果一致。GO功能分类显示,大量差异表达基因富集到生长(growth)、生长因子活性(growth factor activity)和激素介导的信号通路(hormone-mediated signaling pathway) GO条目中。KEGG富集分析显示,一些差异表达基因在MAPK信号通路(MAPK signaling pathway)、转化生长因子β信号通路(TGF-beta signaling pathway)、钙离子信号通路(calcium signaling pathway)和神经活性配体–受体相互作用(neuroactive ligand-receptor interaction)等途径中富集。根据GO功能注释和KEGG富集分析,筛选出gnrh、thr、egr1、fgf18、sst、gipr、cart和crf等基因是调控长吻鮠生长发育的关键候选基因。本研究结果为后续深入研究长吻鮠生长调控机制提供了重要的参考资料。     

低盐胁迫下坛紫菜叶状体的转录组分析

为探索坛紫菜叶状体响应低盐胁迫的分子生理学机制,本研究采用第二代高通量测序技术,分析比较在正常盐度(26,对照组)和低盐度(3,胁迫组)下培养不同时间(3、6和9 h)的坛紫菜叶状体转录组数据。结果显示,测序数据经de novo组装,获得了33 872条unigenes,平均长度为612 bp;与对照组相比,3个胁迫组分别产生了1108、1638和1881条差异性表达基因。GO功能富集分析显示,一些可能与低盐胁迫相关的重要生物过程得到了显著富集,如单分子有机物代谢过程,单糖的合成代谢和分解过程,糖质新生,有机物分解代谢过程等。KEGG代谢通路富集分析发现,低盐胁迫不同时间富集到的代谢通路存在很大差异,低盐胁迫3 h响应的差异性表达基因富集到3个KEGG代谢通路,其中2个与氨基酸合成相关,1个与光合作用相关;而低盐胁迫6和9 h的差异性表达基因则大多富集到与糖类功能相关的代谢通路。荧光定量PCR(q RT-PCR)验证结果显示,所选取的8个差异性表达基因的表达趋势与高通量测序结果相一致。上述结果说明,坛紫菜叶状体在受到低盐胁迫时,应激反应具有时间特异性,早期主要通过合成或者降解蛋白质来抵御低盐环境,随着胁迫时间延长,细胞通过改变可溶性物质的含量、减慢能量代谢等途径以抵御低盐逆境。     

基于RNA-Seq高通量测序技术的大口黑鲈转录组分析

文章以大口黑鲈(Micropterus salmoides)组织作为研究对象,利用RNA-seq技术进行转录本测序和数据分析,经拼接组装,最终获得35 659条unigenes,序列平均长度738 bp,序列长度中位数(N50)为1 052 bp。另外从长度分布与GC含量等方面对unigenes进行评估,数据显示测序质量好、可信度高。使用6大数据库(KOG、Nr、Pfam、Swiss-Prot、GO和KEGG)注释大口黑鲈转录组unigenes,分别对应有15 832、21 279、14 524、16 973、15 024和11 185条unigenes获得注释。其中,5 617条unigenes在以上所有数据库中同时注释成功,17 253条unigenes至少被一个数据库注释。KEGG分析结果显示,获得注释的11 185条unigenes被划分到267个代谢通路中,参与信号转导通路的unigenes数量最多,共有1 349条(12.06%)。另外还检测到4 030个微卫星(SSR)位点。通过对大口黑鲈转录组测序,获得了大量的转录组信息,为大口黑鲈的功能基因克隆、基因组学、遗传多样性分析、分子标记开发及遗传改良等研究奠定了基础。     

大黄鱼高温适应的转录组学分析

为了探究大黄鱼高温胁迫条件下基因表达水平的变化,实验利用Illumina Hiseq 2500的125 pair-ended测序模式分别对大黄鱼高温处理组和常温对照组进行了转录组测序。对照组(3个生物学重复)和高温处理组(3个生物学重复)分别获得15.28和13.92 Gb测序数据,GC含量平均值约为51%。过滤后的高质量测序reads使用Bowtie2软件比对到大黄鱼参考转录组序列上估计基因表达量,进而进行基因表达差异统计学检验。以常温对照组为参比,高温处理组中阈值设为|log2(FC)|2和FDR0.05,共检测到1 259条显著差异表达基因。其中,821条基因为高表达,438条基因为低表达。随机选取12条差异表达基因,运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进行了验证,结果证实转录组分析可靠。进一步将所有差异表达的基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,结果发现大量差异表达基因的功能与氧化还原反应、蛋白质折叠和去折叠、糖和脂代谢以及某些疾病的发生相关。该研究结果为下一步深入研究大黄鱼高温适应的调控机制提供了重要的参考材料。     

巨须裂腹鱼水霉菌的分离鉴定及其对脾脏转录组的影响

为分析感染水霉菌对巨须裂腹鱼脾脏转录组的影响，探索水霉菌感染巨须裂腹鱼的分子机制，实验随机选取生活在同一水域中的5尾健康和5尾感染水霉菌的巨须裂腹鱼，采用PDA琼脂培养基和分子生物学方法对巨须裂腹鱼水霉菌进行分离鉴定，并采用Illumina HiSeqTM 2000 高通量测序平台，对健康和感染水霉菌的巨须裂腹鱼脾脏组织进行转录组测序，并对测序数据进行拼接、注释和差异表达基因分析。结果显示，从巨须裂腹鱼皮肤上分离鉴定得到3株水霉菌；转录组数据显示，健康组和感染水霉病组分别获得46 619 504 条和43 912 876 条数据，与健康组相比，感染水霉菌组共有1 889 个基因发生差异表达，其中1 414 个基因上调，475 个基因下调，随机选取6个差异表达基因进行实时荧光定量PCR (RT-qPCR)验证，验证结果与转录组测序一致。对健康组和感染水霉菌组的差异表达基因进行GO功能富集发现，上调基因主要富集于241个功能中，下调基因主要富集于60个功能中，上述基因主要涉及分子功能类、细胞组分类和生物过程类等生理功能；KEGG通路富集分析发现，差异表达基因主要富集在免疫疾病、内分泌和代谢疾病、病毒感染性疾病、消化系统及排泄系统等。研究表明，感染水霉菌会影响巨须裂腹鱼脾脏组织多种基因的表达量，实验结果为进一步探索巨须裂腹鱼水霉菌的感染机制奠定了基础。     

豹纹鳃棘鲈差异流速下肝脏转录组分析

水流速度是影响鱼类生长的重要环境因子之一.为探究豹纹鳃棘鲈(Plectropomus leopardus)在不同流速条件下相关基因的功能和表达情况,利用RNA-Seq技术对差异流速下的豹纹鳃棘鲈肝脏组织进行了转录组分析.挑选相同繁育批次中规格一致的豹纹鳃棘鲈幼苗,分别在正常流速(0.1 m·s?1,Low flow v...     

湖栖鳍虾虎鱼皮肤和眼睛转录组比较

为了对湖栖鳍虾虎鱼的皮肤和眼睛进行转录组比较分析,实验通过测序原始数据,经denovo拼接、组装共获得103686个单基因(unigene), N50和平均长度分别为1 456和2 490 bp。在Nr、Nt、KO、SwissProt、PFAM、GO及KOG数据库中对上述unigenes进行注释,分别有57 380、 37 343、 31 700、 51 277、 47 020、 47 555和25 604个unigenes获得注释。对差异基因进行KEGG富集发现,在黑色素生成途径中,tyr、tyrp1和tyrp2等基因在皮肤中明显下调。基因表达差异分析显示,在湖栖鳍虾虎鱼皮肤和眼睛中共有8 113个差异表达基因(DEGs),其中3 174个DEGs在皮肤中上调,4 939个DEGs在眼睛中上调。通过实时荧光定量PCR(qPCR)对10个DEGs的验证,确定了RNA-Seq分析正确。本研究丰富了湖栖鳍虾虎鱼的体色研究,为湖栖鳍虾虎鱼遗传资源的利用提供了数据,也为进一步研究鱼类绚丽的体色形成机制提供了参考。     

转录组测序筛选克氏原螯虾卵巢发育、免疫和生长相关基因

为发掘克氏原螯虾卵巢发育、免疫和肌肉生长的重要功能基因,采用Illumina HiSeq~(TM) 2 500高通量测序平台对克氏原螯虾的卵巢、肝胰腺和肌肉组织进行了转录组测序。所得序列经质控、组装后比对到NR、Swiss-Prot、pfam、COG、GO和KEGG数据库中注释,并进行差异基因聚类分析。结果显示,测序共获得了53 006个unigene,平均长度为1 194 bp。对3个组织样品的测序文库进行两两比较,发现在卵巢vs.肝胰腺中有差异表达基因(differentially expressed gene, DEG)20 382个,在肝胰腺vs.肌肉中有DEG 12 753个,在肌肉vs.卵巢中有DEG 21 629个。GO功能分类分析发现,部分DEG被注释到繁殖(reproduction)、繁殖过程(reproduction process)、免疫系统过程(immune system process)和生长(growth)GO条目。KEGG pathway分析显示,一部分DEG在卵巢发育、免疫和肌肉生长相关的信号通路中得到了富集。根据GO功能分类和KEGG信号通路分析筛选出了大量与克氏原螯虾卵巢发育、免疫和肌肉生长相关的候选基因,如卵黄蛋白原、卵黄蛋白原受体、Toll样受体2、Toll样受体相互作用蛋白、肌肉生长抑制素和5-羟色胺受体等。本研究结果丰富了克氏原螯虾的基因资源,可为克氏原螯虾的遗传育种和免疫研究提供基础数据。     

透明草金鱼的皮肤转录组分析

采用Illumina HiSeq技术对体长(45.00±5.42)mm的透明草金鱼和不透明草金鱼皮肤组织透明性状相关基因进行转录组测序.6个组织共产生309364078条过滤序列,组装后获得72083个unigene,平均长度为1321 bp.DESeq分析共筛选出181个差异表达基因(DEGs),其中上调基因66个、...     

草鱼mst2在免疫应答中的作用机制

为了初步阐明草鱼哺乳动物STE20样蛋白激酶2基因(mammalian sterile 20-like kinase 2, mst2)在机体免疫中的作用机制,实验采用RNA-Seq技术对干扰mst2后经脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)应激的草鱼肾细胞系(Ctenopharyngodon idella kidney cell lines,CIK)进行了转录组测序与验证分析。测序原始数据经De novo拼接与组装后共获得22 374个独立功能基因(unigenes),其中已知功能基因为21 199个,预测的新基因为1 175个。干扰mst2后经LPS应激的unigenes表达差异分析表明,对照组与实验组之间共存在38个差异基因(differentially expressed genes,DEGs),其中上调基因16个,下调基因22个。利用实时荧光定量PCR技术(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)对38个DEGs的RNASeq结果进行验证,结果显示,qRT-PCR和RNA-Seq分析一致,说明RNA-Seq分析结果可靠。采用RNA干扰技术干扰mst2后经LPS处理,CIK细胞转录组中DEGs参与免疫代谢的途径主要有MAPK信号通路、内吞作用途径、自噬途径和细胞因子受体相互作用途径。凋亡相关基因检测结果显示,干扰mst2并经LPS处理后,促凋亡基因(fas、bad1、bad2、caspase-3、caspase-8和caspase-9)转录水平上调,抗凋亡基因(bcl2)转录水平下调,证明干扰mst2后经LPS处理会诱发细胞发生凋亡。综上所述,mst2可通过调控凋亡相关过程参与机体免疫反应。本研究结果初步阐明了草鱼mst2参与机体免疫应答的分子机理,可为草鱼细菌性疾病防控提供一定的基础理论参考。     

低氧胁迫下中华圆田螺的肝脏转录组学分析

为了探究低氧胁迫下中华圆田螺(Cipangopaludina cathayensis)肝脏组织基因的差异表达,本研究通过高通量测序技术,分析中华园田螺低氧胁迫组(2.5 mg/L)和常氧组(6.9 mg/L)某些基因的差异表达,并对差异基因进行生物信息学分析,进一步采用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)对关键差异表达基因进行验证。结果显示,测序共获得232 379条基因(unigenes),与对照组比较,低氧胁迫组筛到176个差异基因,包含64个上调基因和112个下调基因。GO功能注释分析显示,差异基因主要富集在生物学过程中的几丁质代谢过程和含氨基葡萄糖的复合代谢过程,细胞组分中的胶原三聚体成分,分子功能中的几丁质结合功能和糖衍生物结合功能。KEGG通路富集分析显示,差异基因主要集中于环境信息处理、遗传信息处理、代谢和生物系统这4大类通路。6个关键差异基因的RT-qPCR结果显示,热休克蛋白70B2和热休克蛋白β-6基因表达量上调,几丁质酶蛋白4、α-1胶原蛋白(XIV)、α-4胶原蛋白(XIV)、5-磷酸酶蛋白基因表达量下调,证实了转录组测序结果的可靠性。本研究发现,低氧胁迫激活了中华圆田螺适应缺氧的生理活动,并获得了低氧胁迫下中华圆田螺肝脏组织中相关功能基因的表达信息,为深入研究中华圆田螺响应低氧胁迫的调控机制提供了基础数据和理论依据。