无瓣海桑根响应盐胁迫的转录组分析

目的 初步探究无瓣海桑的耐盐分子机制,筛选出无瓣海桑抗盐候选基因,为后续功能验证实验及林木抗盐性遗传育种奠定分子基础。 方法 以1年生无瓣海桑幼苗为材料,用500 mmol·L−1 NaCl分别处理0 d（对照组）和10 d（处理组）,取不同条件下的根部组织进行转录组测序,并结合三代全长转录组数据进行后续生物信息学分析。 结果 （1）与对照组相比,NaCl处理10 d后,无瓣海桑幼苗根系中共有14401个差异表达基因,其中,7153个上调,7248个下调。（2）GO分析发现,共有11068个差异基因在47个GO 条目得到注释。（3）在KEGG富集分析中,共有6189个差异基因富集到134条通路,其中,共有14条通路显著富集（P值<0.01,Q值＜0.05）。（4）通过进一步对差异基因进行功能注释分析,共筛选出抗盐候选基因89个,其中,抗氧化基因24个,渗透调节物质基因22个,植物激素基因19个,蛋白激酶基因10个,转录因子基因14个。 结论 活性氧清除、渗透调节、植物激素、蛋白激酶及转录因子相关基因参与调控无瓣海桑盐逆境适应过程。     

麻竹笋转录组测序及苦涩味物质合成基因差异表达分析

[目的]研究避光处理对麻竹笋苦涩味物质合成相关基因表达的影响。[方法]利用Illumina HiSeq~(TM)2500平台对自然生长(CK)和覆土处理(EP)2种类型的麻竹笋进行转录组测序,并对差异表达基因进行分析。[结果]转录组测序共获得36.45 Gb原始数据,经组装去冗余处理得到53 388个Unigene,将所得Unigene比对到Nr、Pfam、COG、Swissprot、GO和KEGG数据库中进行功能注释,发现共有31 462条Unigene与其它物种的基因具有同源性。对CK和EP处理所测得的Unigene进行表达量的比较分析,筛选出1 846个差异基因,其中,在EP处理中上调表达基因998个,下调表达基因848个。由KEGG代谢通路分析发现,差异基因显著地富集在32个代谢途径中,其中,包含与苦涩味物质合成相关的糖酵解途径、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸合成途径等。进一步研究发现,参与麻竹笋芳香族氨基酸、单宁合成的PFK、ENO、PPY-AT/HPP-AT、LAR等酶基因在EP处理中表达量下降,荧光定量PCR验证结果与测序结果基本一致。[结论]避光处理抑制了苯丙氨酸、酪氨酸、单宁生物合成关键酶基因的表达,可能最终影响麻竹笋苦涩味物质的合成。     

金丝楸幼苗响应盐碱胁迫的生理和转录组分析

目的 研究不同盐碱胁迫对金丝楸幼苗生长、光合和生理指标的影响,并结合转录组测序分析,探究楸树耐盐碱的生理机制和分子机制。 方法 采用盆栽法对金丝楸幼苗进行不同盐碱胁迫处理,分析其生物量、光合及生理指标对不同盐碱响应的差异,采用Illumina高通量测序技术进行转录组测序,通过生物信息学分析盐碱胁迫对转录水平的影响。 结果 不同盐碱胁迫下,金丝楸幼苗叶片受伤害程度为Na2CO3>混合盐碱>NaCl;新增株高和地径、地上部和根的干质量和鲜质量、生物量、根冠比均受到明显抑制,并随盐碱浓度增加而抑制加强,但生长胁迫指数均随浓度的增加而降低;丙二醛（MDA）含量和相对电导率都随胁迫浓度增加而不同程度上升,超氧化物歧化酶（SOD）活性、可溶性糖含量、脯氨酸（Pro）含量、叶绿素总量和光合速率都呈现先上升后下降的趋势。转录组测序共产生约60.4 Gb原始数据,组装得到55 793个Unigenes,其中29 534（52.93%）个Unigenes获得了注释;通过差异表达基因（DEGs）分析,3个比较组（CK vs NaCl,CK vs Na2CO3 和 CK vs 混合盐碱）分别筛选出1 779、2 835和4 059 个DEGs;DEGs GO富集分析表明,膜的整体成分、膜的内在成分、催化活性、类异戊二烯代谢和合成过程、氧化还原酶活性等条目被显著富集;DEGs KEGG分析表明,苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导、萜类主干生物合成和精氨酸代谢等通路被显著富集;此外,在DEGs中鉴定的bHLH、ERF、MYB-related、NAC、C2H2、WRKY、MYB和bZIP转录因子家族成员最多。 结论 金丝楸主要通过积累可溶性糖和Pro,提高SOD酶活和光合作用来抵御盐碱胁迫,但都呈现“低促高抑”的现象,说明其具有一定阈值。金丝楸通过调节膜成分、催化活性、类异戊二烯代谢和生物合成过程、苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导等生物过程和代谢途径,并结合有关转录因子共同响应盐碱胁迫。本研究为深入研究楸树耐盐碱生理机制和分子机制提供科学的理论依据。     

油茶花发育转录组测序及相关基因表达分析

通过对油茶成花过程的转录组测序及其成花相关基因的表达分析,结果表明：转录组测序总共获得28448847个 reads,5742023480 bp 数据量,GC 含量为46.52%;拼接成大于200 bp 以上的 Unigenes 有94476条,N50长度为806 bp,其中1 kbp以上的Unigenes 共12643条,占Unigene总数的13.38%; Unigenes 在各数据库中功能注释数目,在 COG中有9095条,在 GO中有27201条,在 KEGG中有6431条,在 Swissprot中有24534条,在TrEMBL中有36393条,在Nr中有36400条,在Nt中有30858条;茎尖中FLC,FCA和FT基因表达量较 AP1,AP2和 PI 基因低,FT基因( ID：Unigene60063)是油茶成花的关键基因,PI 基因( ID：Unigene56059)与雄蕊发育关系紧密。     

盐胁迫下比拉底白刺差异表达基因的转录组分析

[目的]为了挖掘比拉底白刺耐盐相关基因,对其盐胁迫下差异表达基因进行筛选分析。[方法]以比拉底白刺幼苗为材料,用200 mmol·L^-1 NaCl对幼苗处理7 d,并对胁迫处理和对照植株叶片进行转录组测序及生物信息学分析。[结果]有效序列组装共得到应答盐胁迫的168 463条unigenes和196个差异表达基因。通过差异基因GO和KEGG功能聚类,分别获得64个GO功能小类和25条KEGG通路。进一步基因相互作用网络分析发现,转录调控、氧化还原以及抗逆相关基因在比拉底白刺应答盐胁迫中发挥重要作用,其中,筛选到3个重要的节点基因,分别是热激同源蛋白基因、L型凝集素类受体激酶基因和Win类蛋白基因。[结论]本研究获得了盐胁迫下比拉底白刺的差异表达基因及功能注释信息,有助于理解其耐盐的分子机制,为后续开发耐盐分子标记及通过基因编辑改良植物耐盐特性提供了科学依据。     

穗花杉的转录组测序及其转录组特性分析

[目的]通过对红豆杉科穗花杉属的穗花杉进行转录组测序,为穗花杉的萜类合成途径和分类学研究提供支持。[方法]利用Hi Seq2500技术对穗花杉的茎叶进行转录组测序。[结果]穗花杉转录组测序共得到8.14 Gb的clean data。从头组装共获得82 884条unigene,其中有27 495条unigene被注释。此外,在82 884条unigene中共搜索到2 827个SSR位点,单核苷酸重复SSR出现频率最高(60.1%),其次为三核苷酸重复SSR(25.4%)。在穗花杉unigene中挖掘出了1个牦牛儿基焦磷酸合成酶(GPS)、1个法尼烯基焦磷酸合成酶(FPS)和5个牦牛儿基牦牛儿基焦磷酸合成酶(GGPS)的同源基因,同时得到紫杉二烯合成酶(TS)同源基因13个。[结论]发现了20个与萜类合成有关的unigene和2 827个SSR位点,为今后穗花杉萜类生物合成研究,特别是紫杉二烯合成酶编码基因的研究打下了基础,也为该物种系统分类地位及遗传多样性研究提供了新的遗传信息。     

基于转录组测序的云南紫叶子花苞片颜色相关基因表达模式研究

为给叶子花苞片颜色形成的分子机理研究提供参考,以云南紫叶子花（Bougainvillea spectabilis’Senjakala’）为研究对象,采用转录组测序技术对其始花期、转色期、盛花期和末花期的苞片进行测序,并进行荧光定量PCR验证,通过KEGG富集分析苞片颜色的代谢途径,比较每两个时期间的差异基因及表达模式,探究其苞片不同时期的代谢途径及相关基因表达模式。结果表明,甜菜碱代谢途径、类黄酮代谢途径、苯丙烷代谢途径和类胡萝卜素代谢途径参与云南紫叶子花苞片发育过程,共有145个与苞片颜色相关的单基因簇参与53种酶的合成,并对应53个相应的基因。DOD基因在甜菜碱代谢途径中大量表达,是甜菜碱代谢途径的关键基因;类黄酮代谢途径中,基因CHS、CCoAOMT、SAM-MSPI1、TC4H、CYP98A2、F3H和KCS11起正向调控作用,F3’H起负向调控作用,FLS、CHI和NAR既有正向又有负向调控作用;苯丙烷代谢途径中,基因POD、β-GC、COMT、PAL和CAD1均表达显著,是该途径的主要调节基因;基因CCD4、ZEP和AAO是类胡萝卜素代谢途径的关键基因。这些基因在苞片整个发...     

基于马尾松干旱转录组的抗旱功能SSR位点分析

[目的]了解马尾松干旱胁迫转录组序列的功能分布和SSR位点分布特征,并探索与干旱关联的SSR位点。[方法]对马尾松幼苗进行持续干旱胁迫,选取干旱10、15、25 d及正常供水对照的马尾松针叶样品,通过总RNA提取、Illumina测序、raw reads去冗、Trinity拼接获得unigenes。利用Blast比对,对Unigene序列进行GO、KOG、KEGG功能注释及分类;利用Misa软件进行SSR位点批量搜寻,primer 3. 0软件进行规模化SSR引物设计;利用GOSeq(1. 10. 0)、KOBAS(v2. 0. 12)软件对差异表达的含SSR位点Unigene进行GO、KEGG显著性富集分析。[结果]马尾松转录组194 821个Unigene中,101 806个Unigene获得注释,包含64 943个GO功能注释、35 880个KOG功能注释及30 882个KEGG注释。搜寻到6 728个SSR位点,分布于6 367个Unigene中,SSR出现频率为3. 45%;重复类型以单、三、二核苷酸为主,分别占总SSR的35. 82%、33. 03%和25. 22%;重复基序以A/T、AT/AT、AG/CT、AGC/CTG、AAG/CTT为主;基序长度以10 20 bp的短序列SSR为主;基序重复次数以5～10次重复占优势;批量设计13 338对SSR引物。422个含SSR位点Unigene具有差异表达; KEGG富集分析发现,有11个含SSR位点的差异Unigene参与了光合作用、植物激素信号传导及类胡萝卜素合成等3个与干旱响应相关的代谢途径。[结论]从较高质量的马尾松转录组中获得101 806个具有注释的Unigene;从6 367个Unigene中挖掘出6 728个SSR位点; 422个含SSR位点的差异表达Unigene中筛选出11个与干旱关联的SSR功能位点,为抗旱功能基因定位及马尾松抗旱分子机制研究奠定基础。     

转录组在植物抗逆中的研究

逆境胁迫一直是限制植物生长发育的重要因素,对植物逆境胁迫的研究是植物研究的热点难点。转录组学的发展是研究基因转录调控的重要手段,利用转录组学技术对探究植物在非生物胁迫以及生物胁迫中基因的表达调控网络,研究参与逆境胁迫的分子机制有重要意义。对转录组学及其在植物抗逆中的研究进行总结。     

施N肥对会同杉木人工林N、P含量的影响

以湖南会同杉木基地Ⅱ号集水区杉木人工林为研究对象,对其进行施N肥实验,并进行一年期采样,测定不同施肥处理下N肥对杉木林N、P含量的影响及杉木器官与土壤N、P含量之间的相关关系。结果表明:施肥能够提高杉木土壤、细根、叶片的N和P含量,其中施N肥25 g/m~2能提高土壤的N、P含量,施N肥25g/m~2比施N肥5 g/m~2和15 g/m~2更能提高土壤中细根的N、P含量,施N肥5 g/m~2比施N肥15 g/m~2和25 g/m~2对提高叶片中的N含量的效果好,施N肥并未提高凋落物N含量。会同杉木人工林氮磷含量的增加说明施肥能够促进杉木林的生长。     

圃地杉苗立秋后施氮肥效应

经２ａ试验结果表明，立秋后对圃地杉苗继续施Ｎ肥，不会降低杉苗的抗寒能力，对杉苗无明显生长效应，秋后施Ｎ肥是一种浪费。     

杉木间伐材生产胶压木工艺的初步研究

本文探讨了利用小径杉木间伐材生产建筑结构用材——胶压木的生产方法与工艺条件,并研究了各种工艺参数对产品性能的影响,确定了生产胶压木的较佳工艺条件。     

粤北地区杉木真菌性病害种类

对粤北地区 ( 小坑林场、龙山林场、大坑山林场 ) 杉木（Cunninghamia lanceolate）真菌性病害进行全面调查,共采集 86 份标本,分离病组织获得菌株 162 份,主要归属于炭疽菌属（Colletotrichum）、拟盘多毛孢属（Pestalotiopsis）、腐皮壳属（Diaporthe）、镰刀菌属（Fusarium）、黑孢菌属（Nigrospora）、拟茎点霉属（Phomopsis）、叶点霉属（Phyllosticta）以及散斑壳属（Lophodermium）等。根据病害症状粤北地区主要杉木病害包括：杉木立枯病、杉木炭疽病、杉木溃疡病、杉木顶枯病、杉木梢枯病、杉木赤枯病、杉木球果坏死。各林场杉木林中,杉木炭疽病普遍发生、分布广;种子园中杉木球果病害危害严重,直接影响球果的产量和质量;在大坑山林场 4-5 年生的林分中,杉木顶枯病大面积发生,但在其它地区少有发生;此外,杉木溃疡病、杉木赤枯病和杉木立枯病在个别无性系或者苗圃中零星发生,但危害较轻。     

杉木砧木质量对接穗生长影响的研究

通过对马关县杉木初级无性系种子园嫁接的１年生接穗高生长、直径生长、正冠率和砧木基径以及１～２年生砧木接口的愈合率进行调查分析，结果表明：接穗的高、径生长和正冠率与砧木基径成正相关；砧木接口的愈合率在一定范围内（砧木基径小于５ｃｍ时）随砧木基径的增大而增大，以后随砧木基径的增长而减小。     

C and N stocks under three plantation forest ecosystems of Chinese fir, Michelia macclurei and their mixture

Chinese fir (Cunninghamia lanceolata), a type of subtropical fast-growing conifer tree, is widely distributed in South China. Its plantation area covers more than 7 × 10⁶ hm², accounting for 24% of the total area of plantation forests in the country. In recent decades, the system of successive plantation of Chinese fir has been widely used in southern China due to anticipated high economic return. However, recent studies have documented that the practice of this system has led to dramatic decreases in soil fertility and forest environment as well as in productivity. Some forest ecologists and managers recognize the ecological role performed by broadleaf trees growing in mixtures with conifers, and a great deal of studies on mixture effects have been conducted, particularly on mixture species of temperate and boreal forests, but these research results were not completely consistent. Possibilities include dependence of the mixture effects in large part to specific site conditions, the interactions among species in mixtures and biological characteristics of species. Although some researchers also studied the effects of mixtures of Chinese fir and broadleaf tree species on soil fertility, forest environment and tree growth status, little information is available about the effects of Chinese fir and its mixtures with broadleaves on carbon and nitrogen stocks. The experimental site is situated at the Huitong Experimental Station of Forest Ecology, Chinese Academy of Sciences, Hunan Province (26°40′–27°09′ N, 109°26′–110°08′ E). It is located at the transition zone from the Yunnan-Guizhou Plateau to the low mountains and hills of the southern bank of the Yangtze River at an altitude of 300–1,100 m above mean sea level. At the same time, the site is also a member of the Chinese Ecosystem Research Network (CERN), sponsored by the Chinese Academy of Sciences (CAS). This region has a humid mid-subtropical monsoon climate with a mean annual precipitation of 1,200–1,400 mm, most of the rain falling between April and August, and a mean temperature of 16.5°C with a mean minimum of 4.9°C in January and a mean maximum of 26.6°C in July. The experimental field has red-yellow soil. After a clear-cutting of the first generation Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) plantation forest in 1982, three different plantation forest ecosystems, viz. mixture of Michelia macclurei and Chinese fir (MCM), pure Michelia macclurei stand (PMS) and pure Chinese fir stand (PCS), were established in the spring of 1983. A comparative study on C and N stocks under these three plantation forest ecosystems was conducted in 2004. Results showed that carbon stocks were greater under the mixtures than under the pure Chinese fir forest and the pure broad-leaved forest, and the broadleaves and the mixtures showed higher values in nitrogen stocks compared with the pure Chinese fir forest. The spatial distribution of carbon and nitrogen stocks was basically consistent, the value being greater in soil layer, followed by tree layer, roots, understory and litter layer. The carbon and nitrogen stocks in soil layer were both highly correlated with the biomass in understory and litter layer, indicating that understory and forest litterfall exerted a profound effect on soil carbon and nitrogen stocks under plantation ecosystems. However, correlations among soil carbon, nitrogen stocks and below ground biomass of stand have not been observed in this study. Translated from Acta Ecologica Sinica, 2005, 25(12): 3,146–3,154 [译自: 生态学报]     

Creep of Chinese fir wood treated by different reagents

In order to investigate the effect of different reagents on changes of the crystalline region and amorphous region (Matrix) in wood cell walls, the creep behavior of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) wood treated with dimethyl sulfoxide(DMSO) and diethyl amine, sulfur dioxide and dimethyl sulfoxide mixture (1)EA-SO2-DMSO), and the untreated wood at oven-dried, air-dry and water-saturated states during adsorption and desorption processes were all examined in air or in water. The measurements were carded out at ambient temperature and atmospheric pressure. The load is constant with 62 g or 0.607 6 N. The results obtained were as follows: 1) The instantaneous compliance J0 and the creep compliance J of specimens decrystallized with DEA-SO2-DMSO solution were bigger than those of DMSO swollen wood, and the latter was still much bigger than those of untreated wood. 2) For untreated wood, J0 and J increased with equilibrium moisture content (EMC) of wood, but there was not apparent correlation between wood EMC and the relative compliance. 3) Specimens treated with DMSO and DEA-SO2-DMSO mixture were recrystallized after immersion in water, and the degree ofrecrystallization of the former was larger. 4) For oven-dried specimens, the creep compliances in water were bigger than those in air. But for fiber-saturated and water-saturated specimens they were nearly equivalent to each other.     

杉木DNA的简便提取方法

杉木ＤＮＡ的简便提取方法＊尤勇洪菊生关键词杉木针叶ＤＮＡ巯基乙醇次生物质杉木（Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａｌａｎｃｅｏｌａｔａ（Ｌａｍｂ）Ｈｏｏｋ．）是我国的特有树种,其分子生物学研究目前在国内外开展的较少,其近缘种的研究也较少。为了开展杉木分子生物学的...     

杉木人工林凋落物C,N,P归还量对氮沉降的响应

为探讨亚热带森林对氮沉降增加的响应,在12年生的杉木人工林中开展4种水平的模拟氮沉降试验,分N0(对照),N1,N2,N3等4种处理,氮沉降量分别为0,60,120,240kg·hm-2a-1。模拟氮沉降2年后,4种不同氮沉降水平杉木人工林的年凋落量分别为1008.83,1164.10,1147.30和976.47kg·hm-2,表明低中氮处理(N1,N2)在一定程度上增加森林凋落物量,而高氮处理(N3)则表现出一定的抑制作用。叶凋落物中C,N元素含量随氮沉降水平的增加而增加,而C/N则呈不断下降的趋势。经不同氮沉降处理后,凋落物C元素的归还量分别为474.70,544.07,538.55和474.02kg·hm-2,N元素的归还量分别为7.21,8.56,9.03和9.04kg·hm-2,P元素的归还量分别为1.17,1.24,1.32和1.09kg·hm-2,说明与N0处理相比,氮沉降显著提高N元素的归还量,而N1,N2处理提高C,P元素归还量,N3处理对C归还量影响不明显,但降低P的归还量。