利用转录组分析香菇子实体不分化组织

利用转录组分析香菇（Lentinula edodes）不分化组织与正常原基，探讨香菇子实体发育机制。结果表明：与正常原基相比，不分化组织中差异表达水平≥6的基因有62个（上调表达基因49个，下调表达基因13个），其中2个逆转座子核心蛋白基因上调表达，4个热激蛋白基因下调表达。GO功能富集分析结果显示，差异表达基因主要富集于细胞膜组件、细胞膜组成成分、细胞膜固有成分、胞内膜结合细胞器、膜结合细胞器这5个二级分类单元中。KEGG代谢途径富集分析结果表明，差异表达基因主要富集于精氨酸生物合成，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢，次生代谢物的生物合成，氧化磷酸化与MAPK信号通路等。     

利用转录组分析光照对香菇菌丝生长的影响

分别在光照（每天照射200～300 lx白光12 h）与黑暗（对照）环境中培养香菇（Lentinula edodes）菌丝，菌袋培养14 d后观测菌丝表型，并利用转录组分析光照对香菇菌丝生长的影响。结果表明：与黑暗组相比，光照组的菌丝更加浓密洁白；共有112个差异基因上调表达，99个差异基因下调表达。GO功能富集分析表明：差异基因在生物过程中显著富集于多糖分解过程、霉菌毒素代谢过程、真菌毒素生物合成过程等条目，在细胞组成中显著富集于细胞外区域、外部封装结构、细胞壁等条目，在分子功能中显著富集于细胞壁的结构成分、纤维素结合域和过氧化物酶活性等条目。KEGG代谢途径富集分析表明，差异基因富集的通路包括MAPK信号通路、甘油磷脂代谢、组氨酸代谢等。筛选出与菌丝生长相关的14个重要差异表达基因，并对随机选取的7个差异表达基因进行qRT-PCR验证，结果表明差异表达基因的表达模式与转录组分析结果一致。与黑暗组相比，光照组的菌丝漆酶活性更高。光照影响香菇菌丝生长机制模型可能是：香菇菌丝感应到光信号并通过MAPK通路的信号转导途径调控下游转运蛋白表达，进而调控木质素降解酶基因的表达及活性，从而加快菌...     

纸皮核桃内果皮硬化期差异表达基因筛选及功能预测

【目的】综合分析纸皮核桃内果皮硬化期转录本表达情况,获得3个代表样本间差异表达基因,为系统研究纸皮核桃内果皮木质化的分子机理打下基础。【方法】采用转录组测序技术对其内果皮硬化期3个样品测序,利用生物信息学方法和软件筛选样本间的差异表达基因并进行生物学功能预测。【结果】通过Trinity软件拼接得到76 814条Unigene,筛选出了609个差异表达基因,利用Gene Ontology和KEGG数据库对差异表达基因注释,发现差异表达基因显著富集在植物激素信号转导、苯丙烷类生物合成、苯丙氨酸代谢、ABC转运子合成、泛醌和其他萜类醌生物合成等途径中。【结论】筛出了纸皮核桃内果皮硬化期差异表达基因显著富集的主要代谢途径,为今后系统研究纸皮核桃内果皮木质化的分子机理打下了良好基础。     

光照胁迫下广叶绣球菌菌丝基因差异表达的初步分析

利用高通量测序技术对黑暗和光照下广叶绣球菌(Sparassis latifolia)菌丝进行RNA-Seq分析,比较光照胁迫下的差异表达基因,并对差异基因进行GO功能分析和KEGG pathway分析。结果表明,光照胁迫下显著性差异表达的基因328个,其中,上调、下调表达的基因数分别为157个和171个。差异表达基因的GO注释表明,生物学过程主要为细胞过程、代谢过程、单一生物过程,而分子功能主要为催化、结合和转运子活性。KEGG pathway功能分析结果表明,差异基因主要集中在次级代谢产物合成、淀粉和蔗糖代谢和谷胱甘肽代谢通路中。     

利用转录组挖掘羊肚菌继代菌丝退化相关基因的初步探讨

继代培养7代羊肚菌（Morchellaesculenta）菌丝体，计算不同代数的菌丝生长速度，再分别收集第一代（M 1）和第六代（M 6）菌丝体，通过转录组测序，GO功能注释和富集与KEGG通路富集，得到关键差异基因，最后选取7个与退化相关的关键差异基因cel1、lac2、cah、png1、zpr1、did2和Hsp31，采用荧光定量PCR测定基因相对表达量，以验证转录组分析结果的可靠性。结果表明：当继代培养至第7代时，羊肚菌菌丝不能生长；M 6与M 1相比，共得到575个关键差异基因，其中表达上调198个，表达下调377个；GO富集表明，关键差异基因主要富集在活性氮代谢过程、硝酸盐代谢过程、硝酸盐同化和从头合成次黄嘌呤核苷酸的生物过程；KEGG通路富集表明，关键差异基因主要富集在磷酸戊糖途径、泛酸和乙酰辅酶A生物合成、硒化合物代谢、生物素代谢和精氨酸生物合成通路；7个关键差异基因的相对表达量与转录组测序分析结果一致。     

利用转录组分析光照对金耳子实体转色的影响

以生长在黑暗、白光、蓝光下的金耳（Naematelia aurantialba）子实体为材料，利用转录组分析光照对金耳子实体转色的影响。差异表达基因分析结果表明：白光诱导的转色子实体与黑暗处理的未转色子实体相比，差异表达基因总数为1 797个（1 308个上调，489个下调）；蓝光诱导的转色子实体与黑暗处理的未转色子实体相比，差异表达基因总数为1 617个（1 056个上调，561个下调）；蓝光诱导的转色子实体和白光诱导的转色子实体相比，差异表达基因总数为152个（74个上调，78个下调）。GO功能富集分析表明：与黑暗处理未转色子实体相比，蓝光或白光诱导的转色子实体中大部分差异表达基因上调，且主要富集在翻译、肽类代谢、核糖体结构成分、结构分子活性等过程；蓝光和白光诱导的子实体中，差异表达基因主要富集在呼吸调控、跨膜运输及膜组分等相关过程。KEGG代谢途径富集分析表明：参与核糖体、氨基酸生物合成及2-氧羧酸代谢等途径的相关基因在子实体转色过程中大部分上调表达。根据KEGG代谢途径富集分析，筛选到9条与类胡萝卜素生物合成、核黄素代谢等相关的色素代谢途径及差异表达基因。从蓝光和黑暗比较组中的...     

结球甘蓝自花和异花授粉诱导的柱头转录组分析

分别以自花授粉30 min、异花授粉30 min和未授粉处理的甘蓝柱头进行Illumina HiSeq2000高通量转录组测序,分析自交不亲和性甘蓝自花授粉、异花授粉柱头与未授粉柱头中基因表达的差异。转录组测序共获得1.6 × 108对原始序列读取片段,总碱基数为2.38 × 1010 bp,与未授粉对照相比,自花、异花授粉后差异表达的基因分别有2 900个和2 328个,共有的差异表达基因1 904个。在差异表达基因背景和全部基因背景下,自花授粉较大比例的差异基因是细胞杀伤、胞外基质部分和核酸结合转录因子活性;异花授粉较大比例的差异基因是信号传递、胞外区域部分、结构分子活性和营养库活性。GO功能的显著性富集分析表明,自花授粉处理后特有的40个极显著的富集条目主要涉及糖跨膜转运活性、微管结合和钙调素依赖性蛋白激酶活性等。异花授粉特有的53个极显著的富集条目主要涉及法尼酸O–甲基转移酶的活性、微管负向运动和生长素跨膜运输等。自花授粉处理后特异差异表达的996个基因主要涉及钙离子结合、细胞骨架相关、茉莉酸和水杨酸代谢等生物过程,异花授粉处理后特异差异表达的424个基因主要涉及物质跨膜转运及脂质代谢。     

利用转录组测序分析外源GA_3解除大蒜气生鳞茎休眠相关基因

利用外源GA_3打破'金乡'大蒜气生鳞茎休眠,采用高通量测序技术对休眠气生鳞茎和GA_3处理气生鳞茎进行转录组测序,分析筛选响应外源GA_3的差异表达基因,探究差异表达基因与GA_3解除气生鳞茎休眠的关系。结果表明:外源GA_3可有效打破气生鳞茎休眠;通过转录组测序得到上调差异基因4 588个,下调差异基因55 857个;28 107个差异表达基因在KEGG中获得注释,其中在代谢途径中获得注释的差异基因最多,其次为遗传信息处理途径。差异表达基因较多的富集于植物激素信号转导途径且富集结果显著;筛选出参与GA、ABA、ZR信号转导的显著差异表达基因GAI、SLR1、PP2C等,其表达情况与气生鳞茎内源激素含量的变化情况一致,推测外源GA_3可通过抑制GA信号途径负调控因子DELLA基因的表达,激活赤霉素的生物合成及信号转导过程,使气生鳞茎休眠解除,同时PYL的表达量显著降低,从而使得脱落酸含量相对降低,有利于休眠解除;qRT-PCR验证结果显示测序结果和实际结果一致。     

番茄含糖量不同的两个材料果实转录组初步分析

以高含糖量（8%）和普通含糖量（4.5%）番茄为研究材料,选取绿熟期、转色期、粉红期和红熟期的果实样品,通过转录组测序比较两种材料间的基因表达差异。分析表明,普通番茄与高糖番茄4个时期共有的差异基因有288个,其中下调的有174个,上调的有114个,转色期特有的差异表达基因数量最多。GO分析表明,差异表达基因显著富集在转色期,且富集的GO功能类也最多。KEGG分析表明,转色期富集的差异表达基因及相关通路最多,主要集中在糖、酸代谢等通路。对糖、酸代谢过程关键酶的相关基因进行聚类分析,发现有30个关键差异表达基因。     

基于转录组水平的枣疯病发病机理研究

为探究枣树感染枣疯病植原体后的发病规律和内在机制,以‘木枣’健康与感病植株为材料,连续测定现蕾后10~60 d叶片中玉米素、生长素、脱落酸、赤霉素、水杨酸等内源激素的含量以及过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等抗氧化保护酶的活性;通过转录组测序,筛选感病诱发的差异表达基因,并利用qRT-PCR技术对相关基因的表达模式进行验证。结果表明:感病植株中玉米素含量在现蕾后30 d时开始显著升高,水杨酸含量在现蕾后50 d时开始显著升高,过氧化氢酶活性呈降低趋势但在现蕾后60 d时显著升高。以现蕾后20~30 d的叶片进行转录组测序分析,共筛选到1 669个差异表达基因,其中1 114个基因在感病植株中上调表达,555个下调表达。差异表达基因的GO功能富集主要包括生物进程、代谢进程及催化活性,KEGG代谢通路主要为次级生物代谢。在差异表达基因中发现了15个与激素和保护酶代谢相关的基因,经qRT-PCR验证,ZjNCED、ZjGA20、ZjPAL、ZjPOD2和ZjPOD5在转录水平上的表达与对应的激素含量和保护酶活性变化趋势一致,表明这些基因的表达调控对感病后植株的内源激素含量和抗氧化保护酶活性的动态变化具有重要作用。枣疯病植原体感染枣树引起基因表达改变、激素和保护酶的代谢紊乱可能是导致枣树发育畸形的原因。     

金针菇菌丝与原基差异表达基因分析

以金针菇(Flammulina velutipes)1123菌株的单孢W23基因组为参考完成其菌丝和原基转录组测序与数据分析,研究两样本间差异基因,并对差异基因进行GO功能和KEGG Pathway显著性富集分析。结果表明:两个样本中共有显著性差异表达的基因3310个,其中在原基中上调、下调的基因数分别为1686、1624个,只在原基中表达的基因有26个。GO功能分析结果表明,在原基中膜封闭腔、内膜系统、细胞器腔、核糖核蛋白复合体、翻译调节器、发育过程、免疫系统过程、多细胞生物过程这8个GO基本单元中的差异基因全部呈现上调表达。Pathway功能富集分析结果表明,核糖体与DNA复制中的差异基因全部呈现上调表达,糖酵解途径中从D-葡萄糖转化成丙酮酸过程相关的11个差异基因全部呈下调表达,磷酸戊糖途径中相关的13个差异基因中有11个基因呈下调表达。     

杭州地区不同需冷量甜樱桃品种休眠阶段花芽转录组分析

为探究中国南方暖湿地区甜樱桃适栽品种花芽休眠阶段的分子调控机制，以杭州地区种植的2个不同需冷量甜樱桃品种‘布鲁克斯’和‘萨米脱’为材料，分别于休眠前期（S1）、内休眠期（S2）和萌芽前期（S3）采集花芽，通过转录组测序比较2个品种间的基因表达差异。分析表明，S1、S2和S3时期分别获得343、671和1 588个差异表达基因，其中S3的差异基因数最多。GO分析表明，细胞组建、细胞代谢过程、刺激响应以及转运蛋白活性相关的基因在3个时期品种间均表现出显著差异。KEGG分析表明，S3富集的差异基因数及相关代谢途径最多，主要集中在糖代谢和蛋白质合成加工相关途径以及植物—病原互作、植物激素信号转导等途径，表达趋势分析显示部分差异基因可能参与调控甜樱桃花芽休眠状态的转换。通过转录因子预测分析，筛选到包含9个转录因子家族的42个差异表达转录因子，其中AP2/ERF、MYB、WRKY、C2H2、C3H和MADS-box家族的13个转录因子在S2的表达量显著高于S1和S3，表明这些转录因子可能参与了甜樱桃花芽休眠期的调控。     

胶孢炭疽菌侵染不同抗性葡萄叶片的转录组学分析北大核心CSCD

【目的】通过转录组测序筛选葡萄由胶孢炭疽菌侵染引起的差异表达基因,以进一步分析葡萄抗炭疽病分子机制。【方法】用胶孢炭疽菌侵染不同抗性葡萄的叶片,以清水处理叶片为对照,设置0、24、48、72 h 4个时期取样。采用RNA-seq分析两者间的差异表达基因,挑选出抗病候选基因,并利用qRT-PCR进行验证。【结果】共对42个样品进行转录组测序,每个样品平均数据量为6.65 Gb。KEGG富集分析中差异表达基因主要集中在植物与病原体互作、类黄酮生物合成和MAPK信号途径;转录因子家族分析从MYB、AP2-EREBP、bHLH、NAC和WRKY家族中筛选出12个在抗病株系中高表达的差异表达基因;WGCNA得到抗病相关模块MEdarkgreen。综合各项分析,挑选出9个差异表达基因进行q RT-PCR验证,其中8个基因的表达趋势同转录组测序结果一致。【结论】获得了葡萄响应胶孢炭疽菌侵染的差异表达基因,显著富集在植物与病原体相互作用、类黄酮生物合成和MAPK信号途径等3个通路,并筛选出8个抗病候选基因,包括MLO蛋白,WRKY、ERF转录因子等。     

白榆二倍体及同源四倍体的生理特性及转录组差异分析

为了探究白榆二倍体及其同源四倍体的基因表达谱差异情况,以白榆二倍体及其同源四倍体为材料,比较二者成熟叶片的生理特征并采摘幼嫩叶片进行转录组数据分析。结果显示,与二倍体相比,同源四倍体丙二醛含量、可溶性蛋白含量及叶绿素含量增加,可溶性糖含量降低。转录组测序结果共得到2 407个差异表达基因,其中上调基因为1 076个,下调基因为1 331个。在COG蛋白质的同源注释分析得到918个差异表达基因,主要涉及21个方面。共有1 380个差异表达基因被GO注释,主要与细胞组分、代谢功能、催化活性等相关。通过KEGG通路注释发现,共有930个差异表达基因分布到5大类KEGG通路中,其中以代谢机制中差异表达基因被注释到的最多。叶绿素含量的增加使四倍体的叶片颜色变得更加浓绿,丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白的含量的增加与减少与四倍体植物在植物代谢与生长上有一定关系,经过转录组测序分析,糖酵解途径的基因表达为下调,还原性戊糖磷酸循环与光呼吸等与叶绿体有关的基因为上调。     

基于转录组测序分析NaCl胁迫下新疆野苹果叶和根糖酵解相关基因的表达

【目的】筛选新疆野苹果响应NaCl胁迫相关基因。【方法】以新疆野苹果组培苗为试验材料,对150 mmol·L~(-)处理48 h后的新疆野苹果幼苗叶片及根系进行转录组测序。【结果】与对照相比,NaCl处理48 h时,新疆野苹果幼苗叶片中差异表达基因为3 364个,其中1 745个DEGs在盐胁迫响应中上调表达,1 619个DEGs下调表达;根系中差异表达基因为3 808个,其中1 057个DEGs在盐胁迫响应中上调表达,2 751个DEGs下调表达。新疆野苹果叶片和根系中所共有的差异基因有2 095个得到注释,这些基因共涉及44个Pathway,富集最显著的Pathway主要有糖酵解/糖异生、磷酸戊糖途径、果糖和甘露糖代谢、丙酮酸代谢等。【结论】通过转录组测序和qRT-PCR验证发现,新疆野苹果受到NaCl胁迫后,在糖酵解过程中TPI、FBPase、pckA、PPDK等基因表达量发生明显变化,说明糖酵解途径在新疆野苹果应答NaCl胁迫过程中起着一定的作用。     

大白菜pol CMS育性恢复基因的表达分析

 为进一步探明pol CMS育性恢复基因作用的分子机理,利用数字基因表达谱技术,选用不育系与恢复系杂交的F₂代分离群体,对大白菜polCMS育性恢复相关基因的差异表达进行了分析,并选取部分基因进行了实时荧光定量PCR验证。共有2 826个基因差异表达,其中441个上调表达,2 385个下调表达。GO功能注释表明,差异表达基因显著富集的细胞位置为细胞质、细胞器及大分子复合物等位置,细胞器包括线粒体、叶绿体及质体等,分子功能主要为核酸外切酶的活性,参与的生物过程是花粉壁的形成和组装。与pol CMS显著相关的通路主要是核糖体、糖和氨基酸代谢、核苷酸切除和修复、RNA降解等通路。表达谱和RT-PCR结果表明恢复基因主要通过下调表达调控育性恢复,有4个差异表达基因与育性恢复密切相关。     

基于比较转录组的延胡索组织差异性表达分析

延胡索(Corydalis yanhusuo)干燥块茎为传统中药,异喹啉生物碱类化合物是其主要的活性成分。采用Illumina高通量测序技术对延胡索块茎、根茎和叶片组织进行转录组测序,鉴定异喹啉生物碱生物合成的相关酶基因,并分析3种组织间的差异表达基因。在块茎vs.根茎、块茎vs.叶、根茎vs.叶比对中分别鉴别到6 161、8852和5 772个差异表达基因。差异表达基因的KEGG富集分析表明,核糖体、淀粉和蔗糖代谢途径,苯丙素生物合成途径,植物激素信号转导途径以及异喹啉生物碱生物合成途径是主要的富集途径。其中47个转录本与延胡索异喹啉生物碱生物合成相关,其在块茎中的表达量最高,根茎次之,叶中的表达量最低。     

‘库尔勒香梨’脱萼组与宿萼组样品差异表达基因的筛选

【目的】系统研究‘库尔勒香梨’脱萼组和宿萼组花器官的转录组表达情况,筛选2者之间的差异表达基因,为进一步阐明‘库尔勒香梨’萼片脱落与宿存分子机理奠定基础。【方法】采用Illumina高通量测序技术对‘库尔勒香梨’脱萼组和宿萼组代表样品进行测序,利用生物信息学方法筛选2者的差异表达基因和进行功能基因预测。【结果】Trinity法拼接后得到48 894条unigenes序列,从中选取了2组样品中共表达和单独表达的SPL转录因子进行了功能探究,发现3条unigenes可能与萼片发育有关。筛选的差异表达基因获得了Gene Ontology和KEGG数据库的注释,涉及植物激素信号转导、光合代谢、苯丙氨酸代谢、芳香族化合物合成、细胞发育等与萼片发育相关过程。【结论】筛出了2组样品的差异表达基因,获得了与萼片发育相关的基因及其对应的功能注释,为今后进一步研究‘库尔勒香梨’萼片脱落与宿存分子机理奠定了良好基础。     

杜梨根茎叶特异表达基因的RNA-Seq分析

利用RNA-Seq技术,对杜梨根、茎、叶中特异表达的基因进行了筛选和分析,为探讨梨属植物生长发育及组织间功能差异的分子机制提供理论依据。研究结果表明,杜梨根、茎、叶中分别获得了19 443、19 567、17 876个表达基因,分别注释得到110、110、110个GO功能分类和56、55、65条KEGG代谢途径,主要涉及能量代谢、物质代谢和运输、激素调控、信号转导等多种生物学功能;其中在根、茎、叶中特异表达的基因分别有1 245、971、846个,涉及8、8、11条显著富集的代谢通路,主要集中在亚麻酸、脂肪酸类、糖类等生物大分子物质和各种次生物质的代谢过程以及其他氧化还原、激素信号转导等途径;根、茎、叶中分别有10、6、20个特异表达基因参与调控激素信号转导途径,叶片中特异表达的15个编码合成SAUR蛋白基因,大部分在幼叶中表达较高,并伴随叶片衰老表达量下调;同时,在根、茎、叶中分别得到1 353、1 150、1 232个转录因子,较多WRKY、MYB、AP2-EREBP等家族的转录因子在根中特异表达。选出8个特异表达基因进行qRT-PCR验证,结果与RNA-Seq数据基本一致,表明了RNA-Seq分析是可靠的;综合上述结果,认为特异表达基因可能对维持组织器官的特定功能起重要作用。     

低温胁迫下枇杷不同发育阶段的花果转录组比较分析

研究比较了枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.)不同发育阶段花果的低温响应机制。以花蕾、完全开放的花和花后2周左右的幼果为试验材料,–3℃低温处理12 h,以未经低温处理样品为对照,测定生理生化指标并进行转录组测序分析。低温胁迫导致细胞膜破坏,超氧阴离子产生速率、丙二醛和脯氨酸含量、抗氧化酶活性明显升高。总体上抗低温能力为花蕾>花>幼果。转录组测序分析共获得6 987个差异表达基因(DEG),对这些基因进行通路注释分析,发现大量与低温胁迫相关的代谢途径,其中碳水化合物代谢中的糖酵解/糖异生、乙醛酸和二羧酸代谢及磷酸肌醇代谢途径,氨基酸代谢中的色氨酸代谢和酪氨酸代谢途径,酯类代谢中的甘油磷脂代谢、α–亚麻酸代谢和甘油酯代谢途径,次生代谢中的异喹啉生物碱生物合成途径以及能量代谢中的硫代谢途径在3个花果发育时期低温与对照的比较组中显著富集,说明这几个途径都是枇杷花果响应低温胁迫的重要代谢途径。"苯丙烷类生物合成"途径在前两个时期比较组中富集水平较高,氨基酸代谢相关途径在幼果比较组中富集更多。另外,从低温处理相关差异表达基因中筛选到了53个AP2-EREBP基...