3种氧化酶与辣椒抗蚜性的相关性

采用分光光度法和垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳法研究了过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、抗坏血酸氧化酶(AsA-POD)与辣椒抗蚜性的相关性。结果表明:抗、感品种叶组织内PPO,POD,AsA-POD活性在受蚜虫侵害后均明显提高,但高抗和抗蚜品种较高感和感蚜品种反应更灵敏,在接虫初期其POD,PPO和AsA-POD活性即上升到一个很高水平,活性增强远远高于高感和感蚜品种,且在受蚜虫侵害后保持稳定的高活性水平;高抗和抗蚜品种叶组织内的POD和PPO同工酶谱带在受蚜虫侵害前后均保持稳定不变,没有新谱带的出现,而高感和感蚜品种在受蚜虫侵害后POD和PPO同工酶谱带均有变化,蚜虫侵害前其POD和PPO同工酶谱带均与高抗和抗蚜品种相同,但受蚜虫侵害后分别减少2条和3条。相关分析表明,辣椒受蚜虫侵害后,叶组织内POD,PPO和AsA-POD活性的增强及POD和PPO同工酶谱的稳定性与辣椒抗蚜性显著相关。      

抗蚜高产辣椒品种鉴定评价

为了有效满足海南辣椒产业发展需求,系统开展了适于海南种植的抗蚜辣椒品种鉴定与评价.抗蚜性鉴定结果表明,32个参试辣椒品种中,'猪大肠'石柱朝天红'博辣15号'辣丰三号'和'小米椒'5个品种对桃蚜表现为抗蚜,'福康8号'翡翠甜椒'翠玉甜椒'薄冠008'皇帝椒'新香2号'和'干辣3号'7个品种对桃蚜表现为感蚜,'大羊角椒'...     

桃蚜取食对抗、感蚜辣椒品种水杨酸、茉莉酸信号途径的影响

为了明确水杨酸及茉莉酸信号途径在辣椒抗蚜性中的重要作用,本研究在获得遗传稳定的抗、感蚜参照辣椒品种的基础上,系统开展了桃蚜为害前后抗、感蚜参照辣椒品种叶组织中水杨酸、茉莉酸含量及相关基因表达量的差异分析。结果表明,桃蚜为害后,水杨酸含量在抗蚜辣椒品种‘猪大肠’（ZDC）和感蚜辣椒品种‘大羊角椒’（DYJJ）中均比为害前显著提高,而茉莉酸含量在ZDC中显著提高,在DYJJ中则先显著降低之后又恢复到为害前水平。水杨酸信号途径相关基因PR1、EDS5、PAD4的表达量在ZDC、DYJJ被桃蚜为害后均能够显著诱导,并且桃蚜为害早期PR1和EDS5基因在ZDC中的表达量显著高于DYJJ。ZDC被桃蚜为害后,茉莉酸信号途径基因LOX2、AOC的表达量比为害前先显著提高,之后又逐渐降低至为害前水平,而这2个基因在DYJJ中的表达被显著抑制,并且也显著低于ZDC中的表达水平。研究结果表明,抗蚜辣椒品种可以同时激活水杨酸、茉莉酸信号途径抵御桃蚜为害,而感蚜辣椒品种激活水杨酸途径、显著抑制茉莉酸途径则有利于桃蚜为害。本研究从以上2个防御信号途径初步揭示了辣椒的抗蚜性分子机理。     

水稻幼穗响应盐胁迫的转录组分析

盐胁迫是影响作物生长发育的重要环境因素之一.鉴定水稻耐盐新基因以及揭示其可能的机制并应用于新种质创制和新品种选育,是提高水稻耐盐性的重要途径之一.本研究以实验室自主选育的耐盐性不同的水稻品系58M和58L为材料,用0.6％NaCl处理0、6、24 h后收集水稻的幼穗,并进行转录组测序研究.结果发现,以0 h的幼穗为对照...     

热胁迫下水仙花叶片的转录组分析

为研究水仙响应高温胁迫过程中相关基因的表达及响应热应激的分子机制,本研究以漳州水仙花为材料,使用BGISEQ-500测序技术,对高温（30、35 ℃）处理及正常生长条件（15 ℃）的水仙叶片进行转录组学的测序分析。使用Trinity软件对15（对照）、30、35 ℃（高温胁迫）处理24 h的水仙叶片测序数据进行从头组装,利用BLAST软件进行基因比对注释,通过DEGseq和PossionDis检测差异表达基因,并对差异表达基因进行GO和KEGG富集分析。结果表明：本次水仙花叶片测序共获得112 160条总长度为128 733 815 bp、平均长度为1147 bp的Unigene,其N50以及GC含量分别为1770 bp和42.33%。Nr比对注释匹配度最高的物种为石刁柏,利用KOG数据库进行比对,5560条Unigene序列分布于25个功能区域。差异表达基因GO富集显示与光合系统及膜系统相关的GO term被显著富集,KEGG分析显示次生代谢物的生物合成、苯丙烷类生物合成、代谢途径、光合作用、糖胺聚糖降解、乙醛酸和二羧酸代谢、光合作用-天线蛋白、单萜类生物合成等8条代谢途径在3个比较组中均显著性富集,硫胺素代谢途径是唯一在高温胁迫条件下均显著富集的代谢途径。本研究注释了大量相关基因序列,通过本研究为改善水仙花植物的耐热性及耐热性品种的培育提供了丰富的数据资源和分子基础。     

‘赣南早'脐橙在干旱胁迫下的生理及转录组研究

我国脐橙产区的季节性干旱对脐橙产量和品质影响较大。‘赣南早'脐橙作为一个新品种脐橙,目前在我国脐橙产区已大面积推广。为深入了解这个新品种的耐旱性,探究早熟品种‘赣南早'脐橙应对干旱胁迫的调控机制,以‘赣南早'脐橙与‘纽荷尔'脐橙（对照）为材料,测定比较不同干旱胁迫程度下二者光合作用、干旱相关生理指标等差异,并通过RNA-Seq分析比较转录水平差异及抗氧化物酶基因表达调控。结果表明：干旱胁迫下‘赣南早'脐橙净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）均显著高于‘纽荷尔'脐橙;随着干旱胁迫程度增加,‘赣南早'脐橙叶片较‘纽荷尔'脐橙更舒展,‘赣南早'脐橙相对电导率和丙二醛含量显著低于‘纽荷尔'脐橙,而保护酶超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物歧化酶（POD）活性变化幅度更大;‘赣南早'脐橙和‘纽荷尔'脐橙叶片可溶性糖含量无显著性差异,复水后,‘纽荷尔'脐橙叶片中可溶性糖含量极显著高于‘赣南早'脐橙。转录组测序分析表明,干旱胁迫0、10、20 d时,‘赣南早'脐橙和‘纽荷尔'脐橙间DEGs数量分别为1266、683、658个。GO富集分析显示,在干旱胁迫过程中‘赣南早'脐橙差异基因主要集中在细胞蛋白修饰过程、高分子修饰作用、含磷化合物代谢过程、蛋白修饰过程等通路,而‘纽荷尔'脐橙未见明显富集。KEGG富集分析显示,除了富集于淀粉及蔗糖通路和氨基酸及核苷酸糖代谢途径,‘赣南早'脐橙其他差异基因富集途径与‘纽荷尔'脐橙基本一致。差异基因转录因子分析显示二者在ERF家族、MYB家族、NAC家族、MYB_related家族、WRKY家族、bHLH家族、HB-other家族、HSF家族、B3家族和bZIP家族均有分布,此外,‘赣南早'脐橙特异分布于GRAS家族。根据转录组分析筛选出抗氧化酶相关基因30个,其中上调表达48%,下调表达52%。本研究结果为‘赣南早'响应干旱胁迫的生理变化提供理论依据,并为其抗旱性研究提供分子基础。     

睡莲叶片胎生发育转录组分析

睡莲叶片胎生现象是繁育途径的重要补充,对种群的传播、扩散和生态环境的适应性有重要作用。通过转录组测序技术筛选和分析睡莲叶片胎生现象相关的代谢路径和调控基因,为深入认识睡莲叶片胎生发育的分子机制提供参考。以叶片具有胎生现象的‘小花睡莲’（X）和叶片无胎生现象的‘蓝星睡莲’（L）为材料,利用RNA-Seq技术对叶片4个发育阶段的叶脐部分进行生物信息学分析。分析对照（L）和样品（X）叶片不同发育阶段测序结果：筛选出的差异表达基因（DEGs）中,34 909个基因（48.65%）表达上调,36 850个基因（51.35%）表达下调。DEGs分析显示,随着叶片的发育,X和L上调基因和下调基因数均呈增加趋势。对L1-vs-X1、L4-vs-X4阶段的GO和KEGG功能富集分析表明,DEGs主要富集在质膜和膜相关成分、胞外区域、细胞壁等相关的细胞组分中,涉及到代谢过程、生物合成和应急响应等;Pathway代谢通路表明,DEGs主要参与到植物激素信号转导、苯丙烷类生物合成、氨基酸类代谢、类黄酮生物合成、甘油磷脂类代谢以及细胞周期相关等过程。对DEGs进一步分析,克隆出了4个可能参与睡莲叶片胎生发育的转录因子。     

基于转录组测序的槟榔叶片黄化的共同差异表达基因的分析

槟榔（Areca catechu L.）作为海南省重要的经济作物,其叶片黄化现象日趋严重,已成为当前制约槟榔产业持续健康发展的一大障碍。经田间调研发现,叶片黄化症状主要有从叶缘1/4处开始发生的特异性黄化和全叶型黄化两种类型。本研究应用转录组测序技术,筛选出440个在特异性叶片黄化组中共同显著差异表达的基因,这些差异基因主要富集在能量代谢通路、激素代谢通路和次级代谢通路中。本研究探讨了不同胁迫下槟榔叶片表现出特异性黄化症状的分子机理,为槟榔黄化病的综合防控工作提供理论依据。     

大麦根系响应湿害胁迫的转录组分析

湿害是影响大麦产量和品质的主要非生物胁迫之一。为进一步明确大麦响应湿害胁迫的应答机理,本研究以耐湿大麦品种泰兴9425为材料,利用高通量转录组测序(RNA-seq)技术,比较不同湿害胁迫时间下的基因表达差异。结果表明,湿害胁迫12 h后获得1 436个差异表达基因,而胁迫48 h后获得2 090个差异表达基因,其中共同上调表达基因286个。GO富集分析发现,涉及代谢过程、细胞膜、催化活性等的差异表达基因占比最多。KEGG富集分析发现,差异表达基因主要富集于糖酵解、类黄酮生物合成、乙烯合成等代谢通路。对7个耐湿相关的候选基因进行qRT-PCR分析,发现差异表达基因的表达量变化趋势与RNA-seq结果一致。     

基于转录组测序的火龙果果肉不同发育时期淀粉和蔗糖代谢途径相关基因差异表达分析

采用Illumina Novaseq 6000测序技术对火龙果果肉3个时期(幼果期、转色期、成熟期)的样品进行转录组测序,对获得的Unigene进行7大数据库注释,共有3617个Unigene成功注释在所有数据库中,进一步筛选与淀粉和蔗糖代谢途径相关的5个酶基因并进行实时荧光定量PCR(qPCR)基因表达验证.结果表明...     

茶谷蛾成虫触角转录组及嗅觉相关基因分析

为筛选茶谷蛾嗅觉相关基因,采用IlluminaHiSeq 4000高通量测序平台分别对茶谷蛾雌雄成虫触角进行转录组测序及生物信息学分析,共获得茶谷蛾触角转录组37 708条unigenes。通过同源性比对,在NR数据库成功注释16 027条unigenes;有11 701条unigenes得到GO注释,根据其功能可分为细胞组分、分子功能和生物过程三大类40亚类;有6 047个unigenes得到KOG注释,按照功能分为25类;根据KEGG数据库,有12 009条unigenes注释到283个通路。根据注释信息,挖掘到238个候选嗅觉相关基因,包括108个气味结合蛋白基因,55个气味/嗅觉受体基因,26个味觉受体基因、25个离子型受体基因、11个化学感受蛋白基因、4个感觉神经元膜蛋白基因、4个感官知觉基因、4个化学感受受体基因和1个气味降解酶基因。通过基因差异表达分析,筛选出12个气味结合蛋白基因、9个气味/嗅觉受体基因、4个信息素结合蛋白、3个味觉受体基因、1个化学感受蛋白基因和1个离子型受体蛋白基因。本研究获得了茶谷蛾触角转录组数据,并鉴定出候选嗅觉相关基因,为进一步研究茶谷蛾的基因功能及嗅觉感受机制奠定分子基础。     

UV-B辐射和干旱胁迫对烟草逆境生理指标的影响

以2个烤烟品种(红花大金元和K326)为供试作物,研究增强UV-B辐射、干旱及交叉胁迫对烟草活性氧水平、膜质过氧化、膜稳定性、抗氧化酶活性等逆境生理指标的影响,旨在揭示植物对紫外和干旱交叉胁迫的适应机制。结果表明:UV-B辐射和干旱胁迫可导致烟草H2O2含量上升,膜稳定性相应下降。当2种胁迫同时发生时,烟草氧化损伤程度低于单因子胁迫或处于2种单因子胁迫之间。产生这种交叉适应性的原因可能是UV-B辐射诱导的抗氧化酶活性增强和干旱诱导的渗透调节物含量增加产生叠加作用,增强了植株的抗氧化能力,从而缓解了彼此对植物体造成的氧化损伤。红大品种获得交叉适应性的能力高于K326。     

五指毛桃转录组及黄酮类化合物生物合成关键基因分析

五指毛桃含有香豆素类、黄酮类等化学成分,具有抗炎、抑菌、抗病毒和肿瘤的药用价值.但是,其转录组和功能基因组等分子水平的研究较少报道.本研究首次采用RNA-seq高通量测序技术对五指毛桃的根、茎和叶进行转录组测序,共获得104335条unigenes,平均长度为578 bp,有62142条unigenes被注释到Nr、G...     

南亚实蝇转录组及嗅觉相关基因的初步分析

南亚实蝇Bactrocera tau (Walker),是葫芦科、茄科蔬菜和多种热带、亚热带果树上的主要害虫,抗逆性强,繁殖速度快,防治难度大。为挖掘可用于生物防治的分子靶标和探讨副信息素类引诱剂对其作用的分子基础,本研究采用Illumina HiSeq2500 PE125 bp测序技术对其混合样进行转录组测序和生物信息学分析。经序列拼接获得36 109条Unigenes,进一步与七大公共数据库进行同源比对,注释了21 127条Unigenes,其中在Nr数据库中注释成功的Unigenes数目最多,20 948条。Nr数据库注释的南亚实蝇B. tau Unigenes与地中海实蝇Ceratitis capitata同源性最高,达59.80%;与模式昆虫黑腹果蝇Drosophila melanogaster的同源性次之,达14.86%。将Unigenes与GO数据库比对发现,14 029条Unigenes根据功能分为了3个大类57个亚类;而与KOG数据库比对结果为,13 479个Unigenes基因其功能属于25个类别;进一步KEGG数据库代谢分析表明,6442条Unigenes参与了5大类共152个代谢通路。基因注释进一步筛选鉴定获得了嗅觉相关基因528个,对其中气味结合蛋白基因氨基酸序列的分析表明,其大多为具有6个保守的半胱氨酸位点的典型气味结合蛋白,且与黑腹果蝇D. melanogaster、地中海实蝇C. Capicata、瓜实蝇B. cucuribitae、橘小实蝇B. dorsalis的气味结合蛋白基因具有很高的同源性。这为南亚实蝇对副信息素类引诱剂反应的相关功能基因的挖掘及从嗅觉上寻求科学的防治措施提供了基础数据。     

Transcriptome Analysis Reveals Possible Immunomodulatory Activity Mechanism of Chlorella sp. Exopolysaccharides on RAW264.7 Macrophages

In this study, the exopolysaccharides of Chlorella sp. (CEP) were isolated to obtain the purified fraction CEP4. Characterization results showed that CEP4 was a sulfated heteropolysaccharide. The main monosaccharide components of CEP4 are glucosamine hydrochloride (40.8%) and glucuronic acid (21.0%). The impact of CEP4 on the immune activity of RAW264.7 macrophage cytokines was detected, and the results showed that CEP4 induced the production of nitric oxide (NO), TNF-α, and IL-6 in a dose-dependent pattern within a range of 6 μg/mL. A total of 4824 differentially expressed genes (DEGs) were obtained from the results of RNA-seq. Gene enrichment analysis showed that immune-related genes such as NFKB1, IL-6, and IL-1β were significantly upregulated, while the genes RIPK1 and TLR4 were significantly downregulated. KEGG pathway enrichment analysis showed that DEGs were significantly enriched in immune-related biological processes, including toll-like receptor (TLR) signaling pathway, cytosolic DNA-sensing pathway, and C-type lectin receptor signaling pathway. Protein–protein interaction (PPI) network analysis showed that HSP90AB1, Rbx1, ISG15, Psmb6, Psmb3, Psmb8, PSMA7, Polr2f, Rpsa, and NEDD8 were the hub genes with an essential role in the immune activity of CEP4. The preliminary results of the present study revealed the potential mechanism of CEP4 in the immune regulation of RAW264.7 macrophages, suggesting that CEP4 is a promising immunoregulatory agent.     

Identification of the Population Structure of Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae) on Peach Trees in China Using Microsatellites

In this study, we characterized the genetic structure of Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera: Aphididae) populations in China using microsatellites. We expected that these data will reveal the genetic relationships among various populations of M. persicae and will be of value in the development of better methods for pest control. Four hundred sixty individuals from 23 areas over 13 provinces were collected in the early spring of 2010, all from their primary host, Prunus persicae. The markers analyzed were highly polymorphic, as demonstrated by the expected heterozygosity value (H_e = 0.861) and the Polymorphism Information Content (PIC = 0.847), which indicated that M. persicae maintains a high level of genetic diversity. Analysis of molecular variance revealed an intermediate level of population differentiation among M. persicae populations (F_ST = 0.1215). Geographic isolation existed among these populations, and, consequently, the genetic structure of the populations was split into a southern group and a northern group divided by the Yangtse River.     

铝诱导的茶树根系转录组变化分析

探讨茶树响应铝（Aluminum,Al）的基因调控网络和表达模式,确定一些关键候选基因,为茶树耐Al分子机制研究奠定基础。测定了0、0.2、1、2、4βmmol·L^-1 5个Al³⁺浓度处理7βd的福鼎大白茶根系抗氧化酶活性和Al含量变化,并提取0βmmol·L^-1（R0）、1βmmol·L^-1（R1）和4βmmol·L^-1（R4）3个浓度下的茶树根系总RNA,通过Illumina Hiseq Xten平台进行高通量转录组测序。结果表明,随着Al³⁺浓度的升高,根系POD（Peroxidase,过氧化物酶）活性逐渐下降,APX（Ascorbic acid peroxidase,抗坏血酸过氧化物酶）活性则逐渐升高。SOD（Superoxide dismutase,超氧化物歧化酶）活性在Al³⁺浓度为1βmmol·L^-1时最高,CAT（Catalase,过氧化氢酶）活性在各处理间无显著差异。根系中Al含量随着Al³⁺浓度的升高呈先上升后下降趋势,在Al³⁺浓度为1βmmol·L^-1时达到最高。经筛选得到R1 VS R0,R4 VS R0,R4 VS R1的DEGs（Differentially expressed genes）分别为1β894、2β439个和1β384个,显著上调（下调）的差异表达基因分别有733（1β161）、846（1β593）个和628（756）个。GO富集分析表明,3个处理组在生物学途径中富集最多的类别均为刺激响应。在分子功能和细胞组件方面,R1 VS R0和R4 VS R0富集最多的类别均为核酸结合转录因子活性和细胞外围,R4 VS R1富集最多的类别为氧化还原酶活性相关基因和膜区域。KEGG富集分析表明,R1 VS R0、R4 VS R0、R4 VS R1分别显著富集了29、41条和19条Pathway,它们包括转录因子、转运蛋白、植物-病原菌互作、苯丙烷生物合成途径等,鉴定到多个参与调控活性氧代谢、有机酸或金属转运蛋白、转录因子及细胞壁结构修饰等生理过程的基因在Al诱导后上调或抑制表达,显示这些基因与茶树耐Al分子机制密切相关。     

水稻幼穗响应稻曲病菌毒素胁迫早期的转录组分析

【目的】由稻曲病菌引起的稻曲病不仅造成水稻减产,而且还会产生对动物和植物有毒的真菌毒素。探明水稻幼穗对稻曲病菌毒素胁迫响应的分子机制,可为发掘水稻抗稻曲病基因以及抗病分子育种开辟新的思路。【方法】用稻曲病菌毒素处理水稻幼穗,采用转录组测序技术对水稻幼穗进行转录组测序,以水稻9311基因组作为参考基因组进行对比,利用TPM法计算基因表达量,设定参数（差异倍数的绝对值不小于2,且q值不大于0.05）筛选差异表达基因。结合基因差异表达分析、富集功能分析,鉴定水稻响应胁迫的关键基因,并利用实时荧光定量PCR技术对差异表达基因进行验证。【结果】在稻曲病菌毒素胁迫12 h后,水稻幼穗出现2526个差异表达基因（DEG）;通过GO富集、KEGG代谢途经和KOG功能分析,将差异基因划分为GO功能下的64个条目、32个代谢途径和KOG功能下23个类别,包括淀粉和蔗糖代谢、苯丙类生物合成、碳代谢、糖酵解/糖异生、氨基糖和核苷酸糖代谢等生物学过程。DEG中有66个植物转录因子,分属7种植物转录因子家族,包括WRKY和Myb两大转录因子。分析二萜类生物合成与淀粉和蔗糖代谢途径相关基因发现,OsCPS2、OsKSL4和细胞色素P450等基因表达量上调,而淀粉酶、β-呋喃果糖苷酶和UDP-焦磷酸化酶等基因表达量下调,推测这些基因在水稻响应稻曲病菌毒素胁迫时发挥重要的作用。【结论】稻曲病菌毒素作为非生物胁迫因素对水稻幼穗具有毒性;通过干扰淀粉和蔗糖代谢等途径而影响种子营养物质的合成,降低水稻抵抗病原菌侵染水稻的能力。