低温胁迫下民猪骨骼肌的转录调控分析

为了揭示民猪优良种质特性的遗传机理,解析其低温适应机制。本试验将6头6月龄体重相近的雌性民猪随机分成2组,每组3头个体。对照组个体置于温度控制在（18±2）℃的猪舍内,试验组个体置于室外的半敞篷舍内饲养,环境温度从第1天的5℃/-5℃降到最后1天的-15℃/-24℃,共处理了58 d。两组个体均保证自由采食和饮水,试验结束后,屠宰全部个体,取背最长肌进行RNA-seq。筛选民猪骨骼肌受低温诱导的基因和lncRNA,并对它们进行功能注释以及两者间调控关系的分析。RNA测序分析显示,民猪在经历58 d的低温胁迫后,骨骼肌内86个基因发生了显著上调,16个基因发生了显著下调;112个lncRNAs发生了显著上调,74个lncRNAs发生了显著下调。在发生显著上调的基因中,有4个与神经系统相关的基因NTSR2、ARC、FOSL1和RCAN1发生了显著上调,7个与基质转运相关的基因SLC2A4、SLC2A5、SLC4A10、SLC19A2、SLC20A1、SLC28A1和SLC38A2,6个与炎症和免疫相关的基因AREG、CISH、OTUD1、TRIB1、GPA33和ITPKC均发生了显著上调。而与昼夜节律相关的ARNTL基因和抑制细胞增殖的RASL11A基因等发生了显著下调。低温胁迫下,差异表达基因显著富集到细胞凋亡、直肠癌和癌症的转录误调节通路,说明细胞的增殖和凋亡受到影响。显著变化的lncRNA主要以反式调控作用于靶基因,且与靶基因间的互作关系复杂,它们调控的靶基因富集到单纯疱疹病毒1感染通路、MAPK信号通路和范可尼贫血通路。此外,再无其他通路受到影响。低温胁迫影响了民猪的神经和免疫系统,使细胞内的物质转运发生了变化,细胞的生长、分化也受到了影响,但由于基因发生变化的倍数较小（1～2倍为主）,且受影响的通路较少（仅3条）,因此推测低温胁迫并未对民猪的骨骼肌造成严重损伤。     

基于转录组分析ABA促进葡萄花青苷积累相关基因

[目的]分析参与调控ABA促进葡萄着色的相关基因,探讨ABA促进葡萄果实花青苷积累的分子机制.[方法]以'红巴拉多'葡萄为试材,在转色前期(约花后6周)使用300 mg·L-1 ABA对果穗进行浸果处理,以清水处理为对照.观察表型,并利用超高液相色谱质谱联用仪(UPLC-MS)测定花青苷组分及含量,再利用转录组测序技术...     

基于链特异性RNA-seq的禾谷镰刀菌全生活史转录组分析

为明确植物病原真菌禾谷镰刀菌Fusarium graminearum全生活史的转录组特征和基因表达模式,采用生物信息学技术对其生活史不同阶段15个时期或组织的链特异性RNA-seq数据进行分析。结果表明,共有8 106个基因在所有时期均有表达,为禾谷镰刀菌生活史核心基因,占总基因数的47.2%;有性生殖和侵染过程中表达的基因数相对较多,其中有性生殖后期表达的基因数最多,达15 221个;无性产孢和侵染小麦穗过程中基因表达水平整体较高,而分生孢子中基因表达水平最低。在燕麦培养基上禾谷镰刀菌气生菌丝的基因表达模式与侵染过程中的基因表达模式较为相似,而与营养生长菌丝的基因表达模式差异较大。该菌次生代谢物合成特征酶基因和分泌蛋白基因的表达模式均分成3类,即分别在侵染、营养生长和有性生殖过程上调表达,暗示其在生活史不同阶段的特异性功能。     

静脉滴注心房利钠肽对阿勒泰羊血液脂代谢激素的影响及尾脂转录组分析

旨在研究静脉滴注心房利钠肽（ANP）对绵羊血液中脂代谢激素及尾脂转录组的影响,为阐明ANP在调节绵羊脂代谢中的作用机理提供参考。本试验选取体重为（45.6±6.5） kg、健康状况良好、1.5岁阿勒泰母羊8只,试验采用自身对照设计,对照期颈静脉滴注100 mL生理盐水45 min;试验期以1.125 μg·kg^-1 BW颈静脉滴注100 mL ANP生理盐水溶液45 min,连续静脉滴注ANP 4 d,各期均在试验结束当天（即第4天）滴注开始后0、15、30、45、60、90和120 min采集血液,分离血浆,测定ANP、脂联素、胰岛素、瘦素和环鸟苷酸水平;每期采集尾脂,进行转录组测序及生物学信息分析,并采用实时荧光定量PCR技术检测候选基因相对表达量的变化。结果显示：1）静脉滴注ANP后,较对照期,试验期血浆ANP含量在30、90 min时显著增加（P<0.05）;血浆脂联素含量在30 min时显著增加（P<0.05）,在90 min时极显著增加（P<0.01）;cGMP含量在30、90 min时极显著增加（P<0.01）,在45、60 min时显著增加（P<0.05）;胰岛素含量在0、30、120 min时极显著增加（P<0.01）,在15、45、60、90 min时显著增加（P<0.05）;瘦素含量在0、15 min时显著增加（P<0.05）,在30 min时极显著增加（P<0.01）。2）转录组分析表明,共3 686个差异表达基因,其中1 482个基因上调表达、2 204个基因下调表达;GO功能富集分析显示,差异基因显著富集到118个生物学功能,主要与线粒体呼吸链和氧化磷酸化有关;KEGG通路分析表明,差异基因显著富集到46条通路中,主要参与核糖体、产热、氧化磷酸化和调节脂肪细胞中的脂肪分解等信号通路;qRT-PCR分析结果表明,AQP7、FABP4、PLIN5、ADIPOR2、MGLL、IDE和ACSL1表达趋势与RNA-seq结果一致。由此可见,外源ANP通过改变脂代谢相关激素水平及增加绵羊脂肪组织氧化磷酸化和产热促进脂肪分解。     

中华蜜蜂幼虫肠道响应球囊菌早期胁迫的转录组学

【目的】白垩病是困扰养蜂生产的顽疾。目前,尚无利用二代测序技术研究中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)幼虫白垩病的报道。本研究利用RNA-seq技术对健康(Ac CK)及球囊菌(Ascosphaera apis)胁迫的中蜂4日龄幼虫肠道(Ac T)进行深度测序,在转录组水平研究中蜂幼虫在球囊菌胁迫早期的胁迫应答。【方法】通过Illumina Hi Seq 2500平台对Ac CK和Ac T进行双端(PE125)测序,首先对测序数据进行质控和评估,利用edge R软件进行差异表达基因(DEG)分析,进而对DEGs进行GO富集分析及KEGG代谢通路富集分析,最后,利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)验证测序数据的可靠性。【结果】Ac CK和Ac T的转录组测序共得到188 457 338条原始读段(raw reads),经过滤得到182 088 448条有效读段(clean reads),两端Q20与Q30均在97.96%和94.97%以上,说明测序数据质量良好;主成分分析(PCA)结果显示第一与第二主成分可分别解释基因表达总体差异的75.8%和10.7%;DEG分析结果显示上调基因与下调基因的数量分别为344和239个;GO富集分析结果显示DEGs共富集在36个GO分类(term)上,其中基因富集数最多的细胞(106 unigenes)、细胞组件(106 unigenes)和代谢进程(104 unigenes);KEGG代谢通路富集分析结果显示上调与下调基因分别富集在72个和45个代谢通路上,其中上调基因富集数最多的是核糖体(72 unigenes)、碳代谢(16 unigenes)和糖酵解(14 unigenes),而下调基因富集数最多的是碳代谢(9 unigenes)、二羧酸代谢(8 unigenes)和氨基酸生物合成(7 unigenes),进一步分析表明中蜂幼虫肠道的部分细胞免疫对球囊菌的胁迫产生应答,而体液免疫不产生应答,宿主的代谢相关基因受到球囊菌的显著抑制。【结论】揭示了中蜂幼虫在球囊菌入侵早期的胁迫应答,为深入解析中蜂幼虫的胁迫应答机制提供了重要信息,也为在分子水平研究关键应答基因打下了基础。     

鸭瘟病毒感染鸭十二指肠黏膜炎症相关基因及调控通路的筛选

试验旨在分析鸭瘟病毒（duck plague virus,DPV）感染樱桃谷鸭后十二指肠黏膜转录组水平的变化,筛选出DPV感染后参与炎症的相关基因和调控通路。DEV-GZ株经腿部肌肉接种35日龄鸭后,于接种后24、48和72 h采集鸭十二指肠黏膜组织样本,提取总RNA进行转录组测序,对数据进行质控与注释,筛选与炎症相关的差异表达基因及调控通路,并应用实时荧光定量PCR对部分差异表达基因进行验证。结果显示,对照组与试验组总计得到21.39 Gb的Clean Bases,测序样本有效序列占原始序列的99%以上,映射率高于83%。鸭接毒DPV后24 h十二指肠黏膜的差异表达基因有221个,参与炎症相关生物学过程的有3个,均为下调基因;接毒DPV后48 h差异表达基因有499个,参与炎症相关生物学过程的有17个,均为下调基因;接毒DPV后72 h差异表达基因有798个,参与炎症相关生物学过程的有20个,其中上调基因13个、下调基因7个。GO数据库分析显示,参与炎症相关的差异表达基因主要是CCR8、CCL19、CCL4、IL-17、IRF1、IFN-γ、SLC11A1等,涉及急性炎症反应、趋化因子受体活性、急性期反应、炎症反应和炎症反应的正调节等生物学过程。KEGG数据库分析显示,差异表达炎症相关基因主要富集在Toll样受体信号通路、NF-κB信号通路、IL-17信号通路、TNF信号通路和炎症性肠病等;实时荧光定量PCR结果显示,IFN-γ和MALT基因的相对表达倍数与转录组结果基本一致。本试验完成了DPV感染樱桃谷鸭十二指肠的转录组测序分析,获取了差异表达基因的功能注释信息,初步揭示了参与DPV感染的炎症相关通路,为深入探究DPV的致病机制提供了理论参考。     

基于中华蜜蜂幼虫肠道转录组数据对东方蜜蜂基因组的基因结构优化及新基因鉴定

利用前期获得的中华蜜蜂(Apis cerana cerana)幼虫肠道转录组数据对东方蜜蜂(Apis cerana)基因组的已注释基因进行结构优化、对未注释的新基因进行预测、分析和鉴定:利用Cufflink软件对reads进行转录本重构,通过与参考转录本序列进行比较,共对3 366个东方蜜蜂的基因结构进行了优化;利用Cuffcompare软件将重构转录本与参考基因组进行比对,共预测出527个东方蜜蜂的新基因,其中234个新基因在Nr数据库中存在注释信息;随机选取12个新基因进行PCR鉴定,有11个能够扩增出符合预期的目的片段,表明多数预测出的新基因真实存在;GO分类和KEGG代谢通路分析结果显示上述新基因可能在东方蜜蜂的生长发育、物质代谢、遗传信息传递等方面具有重要功能。本研究结果丰富和完善了东方蜜蜂基因组的基因结构与功能注释信息,也为新基因的功能研究打下基础。     

基于RNA-seq技术对不同品种猪背最长肌差异表达基因的筛选与注释

【目的】筛选皖南花猪和大约克猪背最长肌组织差异表达基因。【方法】采集皖南花猪和大约克猪背最长肌(各3头),测定其肉质性状指标,并提取其RNA,采用高通量转录组测序(RNA-seq)技术进行测序,对所获序列进行GO和Pathway显著性富集分析。【结果】测序后皖南花猪3个样本得到的总序列数分别为65 584 126,64 327 738和59 244 502,其中有效序列达到94.4%,94.3%和94.2%;大约克猪3个样本得到的总序列数分别为57 969 134,68 254 168和72 298 142,其中有效序列达到93.8%,93.7%和93.8%。测序饱和度良好,证明测序数据真实可靠。差异表达分析结果显示,共筛选到347个差异表达基因,其中包含94个上调基因,253个下调基因。GO功能显著性富集和Pathway显著性富集分析发现,差异表达基因富集在与糖酵解代谢和肌肉发育相关的生物学过程中以及与脂肪酸代谢和生长性状、胴体性状相关的信号通路上。【结论】获得了猪背最长肌组织基因表达谱,筛选出了一些与肉质性状和生长性状有关的候选基因。