玫瑰茄转录组测序及花青素合成相关基因表达分析

以玫瑰茄(Hibiscus sabdariffa Linnaeus)花瓣和花萼为研究对象,采用Illumina Hiseq~(TM) 2500高通量测序技术,对花瓣和花萼进行转录组测序及花青素合成相关基因差异表达分析。结果表明,花瓣和花萼共获得13.94 Gb有效数据(clean data),Q30碱基百分比均达到93.0%以上;共获得1 399个差异表达基因(DEGs),包括65个上调基因,1 334个下调基因,且功能注释的基因有1 176个;筛选出了与花青素合成相关结构基因CHI、FLS、ANR、CHI在花萼中表达显著,FLS、ANR在花瓣中表达显著。本研究丰富了花青素相关研究,可为阐明玫瑰茄花青素合成机制提供理论依据。     

不同果袋处理对阳光玫瑰葡萄果实品质的影响

为提高阳光玫瑰的葡萄品质,筛选适宜的果袋,以阳光玫瑰葡萄为材料,采用8种不同果袋进行套袋处理,研究其对果实品质的影响。结果表明：8种果袋均能改善果实外观,减少果锈,其中浅蓝、浅绿、白袋与无纺布处理在减少果锈效果上比其他处理略差。套袋后,果实着色度较一致,其中渐变蓝和渐变绿的效果最好。渐变蓝、不套袋的果实香味较浓,其他处理的果实香味变淡。葡萄套袋栽培对增大果粒,提高产量,改善果粒均匀度有积极作用。套袋后,优质果率都提高。套袋处理的果实可溶性固形物含量比不套袋处理的低,但套袋处理的可溶性固形物都在17%以上,整体口感脆、甜。综合多方考虑,渐变蓝的果袋效果最好,该处理的果皮颜色为黄绿色,着色度一致,果实香味浓,无果绣,单粒重为14.8 g,可溶性固形物为18.1%,优质果率达88.5%,可以在“阳光玫瑰”葡萄种植生产中推广应用。     

转录组学分析揭示高粱对麦二叉蚜抗性的响应机制

[目的]麦二叉蚜是高粱生产过程中引起蚜害的主要优势种群之一,前期研究发现高粱抗蚜种质PI550607在苗期和成株期均抗麦二叉蚜,本研究通过转录组测序技术研究PI550607抗蚜相关基因的调控机制和代谢通路,为高粱蚜虫防控技术研究与抗蚜品种选育提供理论指导。[方法]以抗蚜品种PI550607为试验材料,室内培养出苗后2周进行人工接蚜,进行对照组0、12 h以及接蚜后12 h采样,提取RNA,进行转录组测序,对测序数据进行生物信息学分析,筛选差异基因,根据差异基因进行基因功能及代谢通路分析。同时,采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。[结果]PI550607对麦二叉蚜表现出较好的抗性。在蚜虫取食12 h后受蚜虫取食诱导的差异表达基因200个,其中上调基因188个,下调基因12个。基因功能注释显示上调表达的基因主要为植物激素代谢途径、苯丙烷类生物合成、类黄酮生物合成、谷胱甘肽代谢相关的基因以及WRKY转录因子,细胞色素P450等基因。GO富集分析显示在188个上调表达基因中有178个基因获得注释,分布于35个注释条目中,其中与植物抗虫相关的过程主要有苯丙烷类生物合成过程、响应生物胁迫以及...     

卡尼鄂拉蜂越冬工蜂咽下腺转录组学分析

为探究卡尼鄂拉蜂(Apis mellifera carnica)越冬工蜂在越冬、春繁和淘汰3个阶段咽下腺(HGs)的调控变化规律,对蜂群3个关键阶段工蜂咽下腺进行转录组测序,差异表达基因筛选、功能富集等一系列转录组学方法分析工蜂咽下腺活性功能基因的变化,并通过qPCR对测序结果进行验证。结果表明:在3个阶段工蜂咽下腺组织中共鉴定到21 441个基因,其中737个基因在不同阶段的组织中差异表达。对差异表达基因分析发现,蜜蜂咽下腺有30个基因与糖类和能量代谢、转录因子等功能相关,其中在蜜蜂春繁阶段高表达15个,越冬阶段7个,淘汰阶段3个。这一研究提示季节性介导的咽下腺活动变化与冬春季节期间数百个基因的表达水平和模式变化显著相关。     

波纹龙虾对亚硝酸盐胁迫响应的转录组学分析

为了探究波纹龙虾Panulirus homarus对亚硝酸盐的胁迫响应机理,采用转录组学测序分析方法,进行了正常养殖条件下波纹龙虾(体质量为39.00 g±5.31 g)肝胰腺和质量浓度为80 mg/L亚硝酸盐胁迫7 d的肝胰腺转录组比较研究。结果表明：转录组共筛选得到264个差异表达基因,其中,86个基因上调表达,178个基因下调表达;GO功能注释显示,被注释的差异表达基因主要与结合、催化和代谢等功能有关;KEGG通路富集分析显示,差异表达基因在黏着斑、白细胞跨内皮层迁移、胰岛素抵抗、紧密连接、淀粉与蔗糖代谢等通路中显著富集;随机挑选9个差异表达基因进行qRT-PCR验证,发现荧光定量结果与测序结果基本一致。研究表明,在亚硝酸盐胁迫下,通过GO和KEGG分析发现差异表达基因主要富集在能量代谢、生长和免疫等通路中,挖掘出的数据可为后续研究提供科学参考。     

基于转录组学的植物响应盐胁迫调控机制研究进展

盐胁迫是限制植物生长和产量的重要环境因子之一.经过长期的进化,植物已形成了一套响应盐胁迫的调控机制.转录组学可以从植物mRNA整体转录水平揭示植物响应盐胁迫的调控机制,对研究植物抗盐、耐盐具有重要意义.本文针对转录组学在植物响应盐胁迫调控机制中的研究,简述了植物体内的信号传导、渗透调节、内源激素合成、光合作用、活性氧清...     

干旱处理下2个梨品种转录组差异表达基因分析

【目的】以转录组数据为基础挖掘梨抗旱关键基因,为培育梨抗旱品种提供理论基础。【方法】以正常浇水和干旱处理下黄冠梨Pyrus bretschneideri‘Xuehuali’×P.pyrifolia‘Shinsseiki’和黄金梨P.pyrifolia‘Niitaka’×P.pyrifolia‘Nijisseiki’的叶片进行Illumina Hi Seq TM 2000高通量转录组测序分析,利用基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库分析2个梨品种中的差异表达基因(DEGs)。【结果】2个梨品种间在正常浇水和干旱处理下分别发现了4 377和3 841个DEGs,其中只在干旱处理下的DEGs有1 340个。这些DEGs在GO数据库的3个本体生物过程、分子功能和细胞成分中富集到的数量分别是1 387、922和1 253个,与植物抗旱相关的代谢过程、应激反应和生物膜等条目分别富集到349、139和151个DEGs。仅在干旱处理下的1 340个DEGs被比对到102个KEGG代谢通路上,其中与植物内源激素相关的代谢通路有3个。将1 340个DEGs进行转录因子分析发现,被注释为转录因子的有37个,分布在17个转录因子家族中,其中乙烯应答转录因子(ERF)家族所拥有的DEGs最多,为11个。【结论】本研究发现了与梨抗旱相关的内源激素代谢基因和转录因子,干旱胁迫下这些基因在2个梨品种中差异表达,这可能与2个品种的抗旱性差异存在密切关系,为下一步梨抗旱分子机理研究奠定了基础。     

萱草根茎低温胁迫转录组分析

低温胁迫是萱草育种和生产中最严重的非生物胁迫之一.该研究以耐冷型和冷敏感型萱草低温处理前后的根茎为材料,利用转录组测序(RNA-seq)技术,比较了耐冷型和冷敏感型萱草在低温胁迫下的基因表达差异.结果表明,4个样品获得的高质量clean reads均大于35880734条;低温处理后,耐冷型萱草差异表达基因数量多于冷敏...     

硒处理下冰菜的转录组响应及相关基因功能分析

[目的]探索外源硒对冰菜转录组相应机制影响及相关功能基因挖掘.[方法]利用高通量测序技术,构建冰菜硒响应转录组数据库.[结果]硒处理对冰菜植物激素信号转导途径影响:除油菜素类固醇外,其它7个激素代谢途径均产生重要影响.硒处理浓度的增加,能够促进生长素信号转导,激活下游基因表达;细胞分裂素信号转导途径中,AHP对硒处理敏...     

不同桑树品种响应干旱胁迫的比较转录组学分析

【目的】发掘响应干旱胁迫的关键抗旱基因,从转录水平上揭示桑树的抗旱分子机制,为后续开展桑树分子抗旱性育种工作提供科学依据。【方法】以干旱敏感性品种德果1号和耐旱性品种湖桑32号为研究对象,通过盆栽种植方式开展干旱胁迫及复水处理试验,采集24个桑叶样本提取总RNA后构建cDNA文库,在Illumina HiSeqTM 4000测序平台上进行高通量测序,并结合生物信息学对相关基因进行注释分析。【结果】经转录组测序,各样本的Clean reads范围为45723096~67280168条,有效碱基数（Clean bases）集中在6.86~10.09 Gb,GC含量在44.84%~46.48%（平均为45.61%）,Q30在90.36%~93.07%。差异表达基因（DEGs）筛选结果显示,6个差异分组（A2 vs A1,B2 vs B₁,A3 vsA1,B3 vs B₁,A4 vs A1,B4 vs B₁）分别筛选出3510、3399、5677、5507、5124和2734个差异表达基因;经干旱胁迫处理后,桑叶功能组基因中呈下调表达的差异表达基因明显多于呈上调表达的差异表达基因,说明桑树在生长过程中存在不同的功能基因以控制桑叶生长发育。不同抗旱性桑叶转录组测序数据中以涉及生物学过程的差异表达基因最多,且主要集中在小分子代谢过程（Small molecule metabolic process）、跨膜运输（Transmembrane transport）及碳水化合物代谢过程（Carbohydrate metabolic process）等方面;与分子功能相关的差异表达基因次之,主要涉及转移酶活性（Transferase activity）和水解酶（Hydrolase activity）等。干旱胁迫下不同抗旱性桑叶差异表达基因主要富集到59条KEGG信号通路上,可划分为代谢、遗传信息处理、环境信息处理、细胞过程和生物系统五大信号通路;其中,抗旱性桑树品种通过提高能量代谢、碳水化合物代谢、增强光合作用及脂质代谢来更好地适应干旱胁迫。综合GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析,得到以下可能与干旱相关的基因: LOC21410404、LOC21404884、LOC21409623、LOC21401352、LOC21398977、LOC21388561、LOC21401447、LOC21398764、LOC21385254、LOC21384661、LOC-21410404及LOC21408971。【结论】不同桑树品种的耐旱性存在显著差异,其中抗旱性桑树品种是通过提高能量代谢、碳水化合物代谢、脂质代谢及光合作用共同应对干旱胁迫。     

阳光玫瑰葡萄果实生长发育及品质对不同光质的响应

【目的】探讨阳光玫瑰葡萄果实生长发育及品质对不同光质的响应,为提高果实品质提供参考依据。【方法】通过夜间对盛花后1周的阳光玫瑰葡萄每天进行6 h补充红光、蓝光和白光处理,至果实转色完成后（共8周）停止补光,以不补光为对照,测定分析不同光质对果实生长发育期果实单粒重、横纵径、酒石酸、苹果酸及果实成熟采摘时可溶性固形物的影响。【结果】补光前期（补光1~4周）红光、蓝光和白光处理单粒重、纵径与对照无明显差异,补光后期（补光5~8周）各补光处理均能促进葡萄果实的单粒重、纵径、横径和可溶性固形物含量增加。与对照相比,红光处理6~8周对果粒横径有显著促进作用（P<0.05,下同）,增幅为3.1%~8.1%,补光第7周的增幅最大;蓝光处理4~6周对果粒纵径有显著促进作用,增幅为3.8%~5.1%,最大差异出现在补光第6周。补光能增加酒石酸含量,红光在苹果酸代谢中起到积极作用,在果实转色后期能显著降低苹果酸含量5.1%~23.2%。补光对成熟期果实的糖酸比有促进作用,较对照显著增加7.5%~20.6%。成熟期果实生理和品质指标相关分析结果表明,补光后果实的单粒重、横径和纵径与果实酒石酸和苹果酸含量均呈极显著负相关（P<0.01）。【结论】阳光玫瑰葡萄果实发育期进行夜间补充红光、蓝光和白光对提高果实单粒重、果粒纵径、横径、可溶性固形物含量和糖酸比有促进作用;红光在苹果酸代谢中起积极作用,在转色后期促进苹果酸降解。建议生产上在阳光玫瑰葡萄果实发育前期补充蓝光,促进果粒拉长,果实发育后期补充红光,增加可溶性固形物含量,促进苹果酸降解,提高果实品质。     

南宁地区阳光玫瑰葡萄夏果和不同修剪时期冬果品质比较

[目的]了解南宁地区阳光玫瑰葡萄夏果和不同修剪时期冬果的品质差异。[方法]以阳光玫瑰葡萄2月5日修剪的夏果、8月20日和8月29日修剪的冬果为试材(其中8月29日修剪的树体转色期后进行保温处理),分别测定果实的穗重、粒重、可溶性固形物、总糖、可滴定酸、固酸比以及Vc等果实品质指标。分析夏果和不同修剪时期冬果的果实品质差异。[结果]在一年两收栽培模式下的阳光玫瑰葡萄夏果品质优于冬果,夏果可溶性固形物、总糖及Vc含量均高于冬果;8月29日修剪保温的阳光玫瑰冬果Vc及固酸比均高于8月20日修剪不保温的冬果,且其可滴定酸含量更低。[结论]该研究为葡萄一年两收生产中果实品质的提高提供了理论依据。     

魏可葡萄气生根发育的转录组分析

葡萄气生根是在高温高湿环境下老蔓上发育形成的一种特殊根系类型,发育程度较低,具有分化潜力。通过技术手段诱导魏可葡萄当年生结果枝茎节处萌发气生根,以同一结果母枝未处理茎节为对照进行根系转录基因表达情况分析,结果表明,诱导气生根发育过程中有3 989个基因表达量上升,2 830个基因表达量下调。采用GO功能分类,可将注释的基因划分为40个功能类别,包括催化活性、结合和代谢过程等。部分根系关键基因表达结果表明,生长素、赤霉素、脱落酸在内的所有植物激素都参与了调控过程,结合生长素下游相应基因分析,内切葡聚糖酶基因、PRE基因和高亲和力硝酸盐转运体基因在气生根发育过程中显著上调表达,表明降解茎节处表皮细胞壁、利用硝酸盐在茎节处富集刺激根芽萌发是气生根生长发育调控机理之一。     

不同水基防腐剂处理木材的表面自由能

该研究中测定了蒸馏水、二碘甲烷、甲酰胺和甘油等4种参照液体在不同水基防腐处理（包括铬化砷酸铜CCA以及另外两种商品名为NW和NS的处理）后的木材表面所形成的接触角，并根据酸碱作用理论计算得到其表面自由能及其两个分量——Lifshiz van der Waals（LW）分量和酸碱作用（AB）分量.结果表明，NW和CCA处理使木材表面的疏水性有所增加，而NS处理由于早材的水分渗透速率加快总体表现为亲水性增加.利用蒸馏水、二碘甲烷、甲酰胺这3种参照液体计算得到的未处理早材、未处理晚材、CCA处理早材、CCA处理晚材、NW处理早材、NW处理晚材、NS处理早材和NS处理晚材的表面自由能分别为43.1、44.5、43.4、45.1、49.4、40.6、46.0和40.9 mJ/m[[sup]]2[[/sup]].由此可见，CCA处理材的表面自由能接近于未处理材，而经过NW和NS处理后，早材和晚材的表面能都有一定程度的变化，但对于木材整体来说表面自由能仍接近于未处理材.      

‘阳光玫瑰’葡萄一年两收果实类黄酮组分及含量差异分析

【目的】 以3年生一年两收栽培‘阳光玫瑰’葡萄为试材,探究夏果与冬果基本理化指标、类黄酮物质组分及含量的差异,为‘阳光玫瑰’葡萄一年两收栽培的品质调控提供理论依据。【方法】 记录‘阳光玫瑰’葡萄全生育期日照时数、光照度、温度、降雨量等气候数据,在夏果与冬果的幼果期、膨大期、软化期、开始成熟期、成熟期测定果实基本理化指标,并利用高效液相色谱质谱（LC-MS/MS）联用技术检测各时期果皮中黄酮醇和黄烷醇的组分及含量。【结果】 气候因子方面,‘阳光玫瑰’葡萄夏果生长前期光照度弱、温度低,后期光照度强、温度高,而冬果与之相反;夏果生长期平均日照时数、平均温度、有效积温大于冬果,但降雨量低于冬果,开始成熟期至成熟期的夏果水热系数高于冬果。基本品质方面,成熟期夏果可溶性固形物含量显著高于冬果,果皮厚度显著低于冬果,果实单粒重、果实横纵径、可滴定酸含量在夏果与冬果中无显著差异。黄酮醇的组分及含量方面,夏果与冬果的总黄酮醇含量整体呈下降趋势,夏果各时期总黄酮醇含量均显著高于冬果,夏果中黄酮醇主要成分为槲皮素-3-O-葡萄糖苷,冬果中黄酮醇以山奈酚-3-O-半乳糖苷为主。黄烷醇的组分及含量方面,夏果与冬果的总黄烷醇含量也均呈下降趋势,夏果和冬果果皮中均检测到8种相同的黄烷醇物质,主要成分为儿茶素、表儿茶素和原花青素B₁。夏果果实发育各时期果皮中总黄烷醇含量以及儿茶素、表儿茶素、原花青素B₁含量均显著低于冬果,果实成熟期夏果没食子儿茶素、表没食子儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素没食子酸酯、原花青素B₂含量显著高于冬果。主成分分析表明夏果与冬果的黄酮醇类物质组分有一定差异。回归分析表明,儿茶素、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、原花青素B₁是区分夏果与冬果类黄酮物质组分的主要物质。【结论】 试验年份‘阳光玫瑰’葡萄夏果基本品质优于冬果。各时期夏果总黄酮醇类物质含量显著高于同期冬果,而总黄烷醇含量显著低于同期冬果。‘阳光玫瑰’葡萄夏果与冬果果皮中黄酮醇的主要成分不同,但二者黄烷醇的主要成分相同,均为儿茶素、表儿茶素和原花青素B₁。冬果中黄烷醇主要成分的含量显著高于夏果,因此其口感的涩味更强。生长期光照和温度差异可能是引起夏、冬果果皮类黄酮物质组分差异的重要因素。     

灌水量对限根栽培‘阳光玫瑰’葡萄果实发育与香气物质积累的影响

【目的】通过分析不同灌水量处理对葡萄果实品质指标、香气组分积累、香气物质合成相关基因表达影响的差异,确定灌水模式与鲜食葡萄感官品质形成间的关系,为限根栽培葡萄最佳灌水量的确定提供参考。【方法】以鲜食葡萄‘阳光玫瑰’为试材,设置对照组CK、轻度水分亏缺组（DI-1）、重度水分亏缺组（DI-2）,系统比较不同灌水量对葡萄果实外观形态指标、色泽指标、香气组分、萜烯合成相关基因表达水平等的影响。【结果】灌水量影响葡萄果粒的形态与质地特征,采收期时葡萄果粒的纵径并未受到灌水量的显著影响,而亏缺灌溉组果粒的横径、单粒重显著降低（P<0.05）。葡萄果肉的硬度也受到亏缺灌溉的影响而下降,特别是DI-2组,葡萄果肉硬度明显低于其他处理组。亏缺灌溉组DI-1、DI-2的葡萄果实中葡萄糖含量显著高于对照处理,重度亏缺组DI-2果糖含量显著高于其他处理,而轻度的亏缺灌溉（DI-1）并未对葡萄果实的可溶性固形物、可滴定酸含量产生显著影响。亏缺灌溉处理下葡萄果皮中叶绿素、类胡萝卜素含量均出现降低,DI-2组果皮中叶绿素与类胡萝卜素含量的比值最低。灌水量影响到葡萄果实中香气组分的积累,对于萜烯类物质,轻度亏...     

1-甲基环丙烯和CO_2组合处理抑制柿果实脱涩软化的效应及其细胞壁成分的变化

为研究1-MCP(1-甲基环丙烯)对CO2脱涩柿果实软化及细胞壁成分变化的影响,探讨延长柿果实采后脱涩后货架期的方法,以‘磨盘柿’(Diospyros kaki Thunb cv.Mopan)为材料,研究了采用CO2、CO2+0.5μL/L1-MCP组合处理24h后,在室温下贮存对采后脱涩柿果实软化和细胞壁成分的影响。结果表明:CO2处理和CO2+0.5μL/L 1-MCP组合处理均能够有效的使涩柿脱涩,CO2+0.5μL/L 1-MCP组合处理相对于CO2处理来说在脱涩的同时能够有效的降低柿果实采后脱涩后柿果实贮存过程中硬度下降的速率,降低呼吸强度、乙烯释放量并且延迟呼吸高峰、乙烯高峰的出现时间,延缓柿果实水溶性果胶上升和共价性果胶下降的速率,以及半纤维素和纤维素含量下降的速率。因此,CO2+0.5μL/L 1-MCP组合处理可以延长柿果实采后脱涩后柿果实的货架期。     

红蓝光处理草莓组培苗的转录组测序与分析

【目的】光质对草莓的生理生化关键通路及基因的调控极为重要,为进一步研究草莓光敏基因奠定基础,同时也为草莓无毒种苗的繁育提供一定理论依据。【方法】以‘章姬’草莓组培苗为试材,以红蓝光的6种光配比处理为条件,采用转录组测序分析、pathway分析、KEGG数据库分析等技术试图从分子水平进行研究光处理对草莓组培苗的影响机制。【结果】获得了6个转录组文库,分别获得的Clean reads为34,325,533、34,870,504、36,127,081、22,665,945、23,731,628、26,593,530,基于KEGG数据库的分析,对受光质调节的4个通路糖酵解/糖异生代谢通路、卟啉和叶绿素代谢通路、光合作用、植物激素信号转导通路中差异性表达基因的数量及位置进行了具体分析。【结论】不同配比的红蓝光对草莓组培苗的有机物的积累与代谢、光合作用、叶绿素的产生与代谢、植物激素的产生均有明显作用,为下一步进行具体基因的研究提供方向和依据。     

缓释SO2的包装材料对‘玫瑰香’葡萄保鲜效果研究

为了解决葡萄保鲜时间短及保鲜后品质下降的问题,利用一种可以智能缓释杀菌剂的功能性包装材料在常温下保鲜‘玫瑰香’鲜食葡萄。对保鲜袋的顶空气体组成、葡萄的硬度、总可溶性固形物含量、总酸和维生素C含量进行了测试,实验中采用2种具有不同透气性的功能性保鲜袋,1种普通聚乙烯包装袋（配市售纸质杀菌药包）与裸放葡萄进行对比。结果表明,裸放的‘玫瑰香’葡萄在常温下的货架期为4天,在室内环境下(25℃)保存4天之后,葡萄就会损失水分发生明显的褐变。在普通的聚乙烯袋中配合市售常温保鲜纸质垫片,葡萄的货架期可以达到6天,在功能保鲜袋内‘玫瑰香’葡萄常温下货架期可以达到8天,且葡萄的风味纯正,品质保持很好。     

1-MCP处理翠冠梨采后果实适宜参数研究

以翠冠梨果实为试材,研究了1-MCP不同处理浓度、处理环境温度、处理时间和处理次数的贮藏效果.结果表明,1-MCP处理浓度对1-MCP作用效果的影响最大,1.0μl/L 1-MCP处理比较适合翠冠梨贮藏;同一使用浓度下,1-MCP重复使用可增强其延缓果实成熟衰老的效果,处理3次贮藏效果最好;处理时长和处理环境温度对1-MCP作用效果的影响不大.