基于全基因组重测序分析藏猪骨骼肌发育相关基因

为从全基因组水平探索影响藏猪骨骼肌发育的遗传变异，本研究对5头迪庆藏猪进行全基因组重测序，并合并NCBI数据库中来自3个省的藏猪、与藏猪同样小体型及生长慢的巴马香猪、及体型大且生长快速的杜洛克和大白猪共70个猪只的全基因组重测序数据进行整合分析，获得全基因组SNP后结合选择信号检测与等位基因频率(AF)分析鉴定藏猪-香猪与杜洛克-大白猪的遗传差异；利用GO和KEGG功能富集分析藏猪骨骼肌转录组与蛋白组相关基因。结果发现:1)2 211个基因在藏猪-香猪与杜洛克-大白猪2个比较组中存在遗传差异，138个基因富集到骨骼肌发育相关的GO功能集及KEGG通路；2)9个基因(UCHL3、POSTN、COL12A1、PGK1、JPH1、GPT2、RBFOX1、FLNB和DCX)已报道参与藏猪60 d胚胎背最长肌发育调控，1个(CKM)参与6月龄藏猪背最长肌发育调控；3)10个基因共包含936个SNP，其中655个SNP位于基因间区，255个是内含子变异，少量SNP是外显子及调控区变异。本研究从全基因组水平鉴定了与藏猪骨骼肌发育相关基因及其遗传变异，为以后持续深入解析藏猪骨骼肌发育的遗传机制提供参考。     

转录组测序筛选萨湖杂交羊肌肉和生长性能提升的关键基因

为解析萨湖杂交羊较湖羊肌肉和生长性能提升的关键基因和调控通路,本研究对出生2日龄和8月龄的萨福克和湖羊的杂种F₁代（SH）和纯繁湖羊（H）的体重、体高、体长、胸围和管围等生长数据进行比较分析。选取2日龄和8月龄绵羊每组各3只（共12只）,利用RNA-seq对背最长肌进行转录组测序,并对测序数据进行生物信息学分析。随机选取10个差异表达基因,通过qRT-PCR对其表达量进行验证。结果表明：1）出生2日龄和8个月的SH的体重、胸围、管围均极显著高于H（P<0.001）。2）在2日龄和8月龄SH与H中分别筛选得到684和248个基因显著差异表达,包括与骨骼肌生长发育相关的CDH1、GSTA1-1、GPX2、CDH17和MX2等基因。3）GO和KEGG分析结果显示2日龄SH和H差异表达基因主要富集在控制肌肉生长发育的细胞分化、核小体组织、肌动蛋白丝调控等类别中,8月龄SH和H差异表达基因主要富集在细胞-细胞粘附、谷胱甘肽代谢和PPAR信号通路等类别中。4）qRT-PCR试验结果与转录组测序相一致。综上,萨湖杂交羊在生长性能方面优于湖羊,CDH1、GSTA1-1和GPX2等基因通过G蛋白偶联受体、细胞-细胞粘附、谷胱甘肽代谢通路在萨湖杂交羊肌肉发育过程中发挥重要作用,本研究为探究调控杂交绵羊生长性能的关键基因和功能通路提供参考。     

低蛋白饲粮对杜长大猪生长性能、肉品质和抗氧化的影响

【目的】研究低蛋白饲粮下添加氨基酸对生长育肥猪生产性能、肉品质和抗氧化活性的影响。【方法】选取平均体质量（24.6±0.95） kg/头杜洛克×长白×大白杂交猪（杜长大杂交猪）63头,随机分3组,即对照组（基础饲粮）、低蛋白Ⅰ组(粗蛋白水平较对照低1%)和低蛋白Ⅱ组(粗蛋白水平较对照低2%),每组3个重复,每个重复7头猪,试验期105 d,分为3个饲养阶段,第1阶段猪体质量为25~50 kg/头,第2阶段为50~75 kg/头,第3阶段为75~110 kg/头,研究低蛋白饲粮对保育-生长-育肥全期杜长大猪生长性能、肉品质、抗氧化能力和血液生化指标的影响。【结果】与对照组相比,2个低蛋白处理组的平均日采食量、平均日增质量、料重比均无显著差异（P>0.05）。各组间的肉质红度a^*、黄度b^*、亮度L和蒸煮损失无显著差异（P>0.05）;而低蛋白Ⅱ组滴水损失较对照组显著增加（P<0.05）。与对照组相比,低蛋白处理组超氧化物歧化酶（SOD）活性显著提高（P<0.05）。低蛋白Ⅱ组总抗氧化能力（T-AOC）较对照组显著提高,总胆固醇含量与低蛋白Ⅰ组相比显著升高（P<0.05）,其他血液生化指标总蛋白、白蛋白、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和尿素氮含量与对照组和低蛋白Ⅰ组间均差异不显著（P>0.05）。【结论】在补充氨基酸的基础下饲喂低蛋白饲粮,对生长育肥猪的生长性能、肉品质、血液生化指标无显著负面影响,且可在一定程度上提高肌肉抗氧化能力。     

苹果GRF基因家族在非生物胁迫下的表达分析

GRF（Growth Regulating Factor）基因家族是一类植物特有的转录因子，它在调控植物的生长发育、渗透胁迫等方面发挥重要作用，主要通过调控细胞增殖过程促进植物组织器官的生长，提高植物对环境胁迫的适应性，因此，研究GRF基因家族在逆境条件下的表达调控具有重要意义。利用生物信息学分析和实时荧光定量PCR技术研究苹果中12个 GRF 基因在干旱、盐害和温度胁迫条件下的表达情况。结果表明：苹果MdGRFs基因参与响应非生物胁迫，干旱、盐害、高温和低温条件下MdGRFs表达量多数有明显变化。分别用干旱、盐害处理苹果幼苗后有相同的4 个MdGRFs基因呈上调表达趋势；分别用干旱、低温处理后也有4 个基因有相似的诱导表达； MdGRF05和 MdGRF07受到干旱、盐害和低温的诱导表达；盐胁迫处理后，12 个MdGRFs基因中有8个明显上调，4个明显下调；高温条件下， MdGRF04、 MdGRF05、 MdGRF07、 MdGRF09和 MdGRF11基因表达上调略明显， MdGRF02、 MdGRF03和 MdGRF10表达均下调，其中高温12 h 后，几乎检测不到 MdGRF10的表达。     

转录因子TaMADS2在小麦-叶锈菌互作中的功能研究

为探究转录因子TaMADS2在小麦抗叶锈病中的功能，以TaMADS2基因在亲和/非亲和小麦与叶锈菌互作过程中上调表达，且在非亲和组合中上调表达时期较亲和组合更早为依据，利用BSMV-VIGS技术沉默‘中国春’‘郑麦9023’中TaMADS2基因表达，观察TaMADS2沉默植株的表型以及病程相关基因的转录水平变化。结果表明:在接种叶锈菌后，TaMADS2基因沉默植株较对照相比叶锈菌感染加重，单侵染点处活性氧积累面积减小，菌丝长度增加，发病面积增大，促进了病原菌的生长，减弱了植物的抗性反应；通过qRT-PCR分析发现在叶锈菌侵染早期，病程相关基因TaPR1和TaPR2的表达水平下调。综上，TaMADS2基因可能通过调控抗病相关基因的表达正向调控小麦对叶锈菌的抗性。     

青田田鱼幼鱼脑组织在急性低氧胁迫、复氧恢复的转录组分析

为了解青田田鱼(Cyprinus carpio var. qingtianensis, Paddy Field Carp)对稻田急性溶氧变化的水环境适应性, 依据青田田鱼对低氧耐受性参数及当地稻田水环境溶氧日变化的实际情况模拟急性低氧和复氧环境,基于RNA-seq技术对青田田鱼幼鱼常氧对照组[温度:(25.37±0.76)℃,溶氧:(7.07±0.39)mg/L,CB组],低氧胁迫6 h组[温度:(25.65±0.76)℃,溶氧:(0.57±0.16)mg/L,HB组]和复氧恢复6 h组[温度:(25.78±0.58)℃,溶氧:(7.21±0.53)mg/L,RB组]脑组织进行转录组分析。结果表明:HB组与CB组文库比较发现存在1 094个差异基因,其中,730个上调,364个下调;RB组与HB组文库比较发现2 288个差异基因,其中,803个上调,1 485个下调;RB组与CB组文库比较发现201个差异基因,其中,80个上调,121个下调。进一步将差异表达基因进行 GO 功能注释和 KEGG 富集分析发现差异基因主要富集在糖酵解/糖异生、HIF-1信号、mTOR信号及VEGF信号等通路上。通过RT-qPCR对糖酵解/糖异生及相关通路中的6个差异基因进行验证,证实了转录组测序结果的可靠性。这些结果为研究青田田鱼在急性溶氧变化环境下的生理调节机制提供了分子生物学的基础研究。     

暗纹东方鲀HTR4基因的分子特征及其生长相关SNP位点筛查

【目的】明确暗纹东方鲀（Takifugu fasciatus）5-羟色胺受体4（5-hydroxytryptamine receptor 4，HTR4）的分子结构、表达特征和功能，并探究HTR4基因SNP位点与暗纹东方鲀生长的相关性。【方法】采用分段克隆方法,分别扩增HTR4基因的3′RACE、5′RACE以及中间保守区域，将其拼接后获得暗纹东方鲀HTR4基因cDNA全长序列，对其进行生物信息学分析；利用实时荧光定量PCR技术，分析HTR4基因在暗纹东方鲀脑、肾脏、肝脏、脾脏、心脏、卵巢、中肠、鳃、皮肤和肌肉等10种组织中的分布，以及其在卵巢5个不同发育时期（Ⅰ~Ⅴ期）的脑、肾脏、肝脏、脾脏、心脏、中肠、鳃和肌肉等8种组织中的表达模式；利用Sanger测序法，筛查HTR4编码区生长性状相关的SNP位点。【结果】暗纹东方鲀HTR4 cDNA全长2 302 bp，开放阅读框长度为1 170 bp，共编码389个氨基酸，包含5个外显子；氨基酸序列比对及系统进化树分析结果显示，暗纹东方鲀与红鳍东方鲀HTR4的一致性最高（99.53%），亲缘关系最近；三维结构预测显示，HTR4蛋白在鱼类中较为保守。荧光定量PCR结果表明，HTR4基因在暗纹东方鲀10个不同组织中均有表达，其中在脑组织表达量最高，其次是中肠，肌肉组织表达量最低；HTR4基因在卵巢5个不同发育时期的8个不同组织中均有表达，其中在卵巢发育的Ⅳ时期表达量最高。SNP位点筛查结果表明，暗纹东方鲀HTR4基因第4外显子1 202 bp处存在1个同义突变SNP位点（c.1202 C>G），关联分析表明该位点与暗纹东方鲀肥满度性状显著相关（P<0.05），其中CC基因型个体肥满度较高。【结论】HTR4基因在暗纹东方鲀生长发育中发挥了重要作用，可作为优良候选基因，在一定程度上可为暗纹东方鲀生长性状新品种的选育提供分子标记。     

长白和蓝塘猪印记基因 IGF2 和 H19 的时空表达研究

运用实时荧光定量PCR技术,检测 IGF2和H19 印记基因在长白猪和蓝塘猪中的表达水平.测定了1日龄和180日龄2个阶段的基因在各组织中的转录表达水平,按照生长性状分组,对组间的表达差异进行了比较分析.分析不同日龄长白、蓝塘猪各组织中 IGF2、H19 的表达量.结果显示,仔猪初生体质量大的组肝脏组织中 IGF2 基因表达水平显著高于初生体质量轻的组;180日龄猪皮脂厚的组脂肪组织的 IGF2 基因表达量高于皮脂薄的组;1日龄仔猪肝脏、肌肉和胃组织中 IGF2 表达量高于其他测定组织和180日龄的各组织;180日龄蓝塘猪肾脏组织中的 H19 表达量显著升高.     

欧拉型藏羊UCP2和UCP3基因多态性及其与生长性状的关联分析

【目的】探索欧拉型藏羊解偶联蛋白2（UCP2）和解偶联蛋白3（UCP3）基因的多态性及其与生长性状的关联性,为运用分子标记辅助育种方法提高欧拉型藏羊的生长性状提供理论依据。【方法】以239头成年欧拉型藏羊为试验对象,采用PCR产物直接测序技术检测UCP2和UCP3基因的遗传多态性,并将其与体质量、体高、体斜长和胸围生长性状进行关联性分析。【结果】在欧拉型藏羊UCP2基因上筛选出2个SNPs位点,分别为g.52130414 C>T和g.52130584 G>A,其中g.52130414 C>T位点产生TT、CT和CC 3种基因型,g.52130584 G>A位点产生AA、AG和GG 3种基因型;在UCP3基因上筛选出1个SNP位点g.52157335 C>T,产生CC、CT和TT 3种基因型。基因多态性分析表明,3个SNPs位点均为错义突变位点,属于中度多态,且均符合Hard-Weinberg平衡适应性检验（P>0.05）。关联分析结果显示,UCP2基因g.52130414 C>T位点TT基因型欧拉型藏羊体质量显著高于CT基因型(P<0.05);g.52130584 G>A位点AA基因型欧拉型藏羊体质量和体斜长均极显著高于AG和GG基因型(P<0.01),AA和GG基因型欧拉型藏羊胸围均显著高于AG基因型（P<0.05）;UCP3基因g.52157335 C>T位点CC基因型欧拉型藏羊体质量显著高于CT基因型(P<0.05),TT基因型欧拉型藏羊胸围显著高于CT基因型(P<0.05)。3个多态位点基因型组合分析发现,5个发生频率较高的双倍型中,D5型欧拉型藏羊体质量极显著高于D1、D2、D3型(P<0.01),体高显著高于D3型(P<0.05),体斜长显著高于D1、D3、D4型(P<0.05)且极显著高于D2型(P<0.01)。【结论】UCP2和UCP3基因多态性与欧拉型藏羊的部分生长性状显著相关,UCP2和UCP3基因可作为欧拉型藏羊生长性状选育的候选基因。D5双倍型为优势基因型,可在选育工作中优先考虑。     

葡萄MAPK基因家族鉴定及逆境胁迫下的表达分析

探究葡萄MAPK家族成员的特性及潜在功能,为葡萄抗逆基因资源的挖掘和利用提供理论依据。本研究克隆获得葡萄MAPK基因家族成员并对其进行生物信息学分析,根据基因芯片数据分析各成员的组织表达特征,结合qRT-PCR明确其对非生物胁迫的响应情况。结果表明,葡萄中共获得43个MAPK成员,分别命名为 VvMAPK1~ VvMAPK43,分布于15条染色体上,其中有6个成员集中分布于18号染色体上,5个分布于5号染色体上。氨基酸大小为114~1 520 aa, VvMAPK15编码的氨基酸序列最长,为1 520个氨基酸残基, VvMAPK23编码的氨基酸序列最短,为114个。相对分子量集中为12.26~16.70 ku,等电点为4.94~10.01。芯片数据分析发现,经ABA处理后, VvMAPK5、 VvMAPK7和 VvAMAPK13的表达量明显下调,在盐、PEG和低温处理下, VvMAPK6、 VvMAPK9和 VvMAPK13的表达量明显上调;不同成员在不同组织以及同一组织的不同生长阶段表达水平差异显著。qRT-PCR分析发现,大多数VvMAPK家族成员受到200 mmol·L^-1 NaCl的诱导,表达水平较对照上调显著, VvMAPK9、 VvMAPK27、 VvMAPK29和 VvMAPK38在500 μmol·L^-1 ABA、200 mmol·L^-1 NaCl和10% PEG处理后均上调表达显著,对3种非生物胁迫的响应强烈。研究结果表明,葡萄MAPK家族成员在不同非生物胁迫下存在不同的潜在功能,为葡萄基因改良和遗传育种提供理论基础。     

影响家畜耳型变异遗传位点的研究进展

作为家畜的一个重要性状,耳型是家畜品种鉴定的重要指标,家畜小耳畸形还可作为人耳疾病研究的动物模型.目前,利用全基因组连锁分析、关联研究和基因表达数据,在家畜上鉴定到影响耳朵大小、外耳直立性的候选基因主要包括MSRB3和PPARD;特别是PPARD基因内的一个错义突变(G＞A,G32E)被认为是影响家猪耳朵大小的因果突变...     

贵紫麦1号籽粒色素形成相关基因的差异表达

【目的】探明贵紫麦1号小麦灌浆期变紫后和变紫前2个时期籽粒的转录组差异,发掘影响贵紫麦1号花青素合成的关键基因和关键酶,丰富小麦籽粒色素转录组数据信息,为转录因子的克隆及表达提供参考。【方法】利用Illumina Hiseq 2000TM高通量测序技术对贵紫麦1号籽粒变紫前和变紫后2个时期进行转录组测序、文库构建及建库质量评估,对测序结果进行信息学分析。采用TTM对read count数据进行标准化处理,随后用DEGseq进行差异分析,设定q-value＜0.005且|log2 (fold change)|＞1为阈值。通过筛选分析,获得两者间差异表达基因,按照无参转录组分析方法,对差异表达基因进行BLAST搜索,Nr数据库比对,GO功能富集及KEGG pathway分析,找出与花青素相关的关键基因和关键酶,并结合qRT-PCR验证所找到的关键基因及关键酶在不同时期的表达水平,掌握这些关键基因的信息。【结果】测序结果表明,贵紫麦1号变紫后和变紫前分别获得13.36 G和12.69 G的clean bases,clean reads为106 906 108条和101 547 534条,占原始序列的93.73%和94.90%。通过Trinity软件对所得clean reads进行拼接,共获得170 396条转录本,长度为119 020 625。拼接clean reads后获得119 572条Unigenes。在BLAST搜索中,119 572个高质量独特序列中有86 004条（71.92%）Unigenes与现有基因模型具有至少1个显著匹配。在Nr数据库比对结果鉴定了至少5种具有与来自节节麦、乌拉尔图小麦、二穗短柄草、大麦、小麦等已知基因同一性且序列相似性高的Unigenes。KOG数据库比对结果显示,注释成功的基因按KOG的26个group进行分类,注释在一般功能基因,蛋白质翻译后修饰与转运、分子伴侣及翻译、核糖体结构与生物合成等类别基因所占比重较大,分别为15.79%、14.51%和10.54%。643个差异基因中,236个呈上调趋势,407个呈下调趋势。GO注释表明,按照基因参与的生物过程、所处的细胞组分、具有的分子功能下一层级分类,共44个分类,差异基因显著富集在碳水化合物代谢过程（GO:0005975,16.03%）、应激反应(GO:0006950,10.83%)和水解酶活性分子功能(GO:0016787,34.84%)等类别中。KEGG pathway富集分析可知,353个差异基因富集到153条相关通路上,其中淀粉与蔗糖代谢、苯丙素生物合成、类黄酮生物合成等通路富集显著。类黄酮生物合成途径相关基因共66个,2条相关上调表达Unigenes,涉及查尔酮酶、隐色花色素双加氧酶2个关键酶基因,log2(fold change)分别为3.4164和2.1258。对所得关键基因进行qRT-PCR验证,证实查尔酮酶、隐色花色素双加氧酶在贵紫麦中1号中表达量呈明显上调趋势,与转录组测序分析结果一致,测序结果可靠度高。【结论】比较分析贵紫麦1号籽粒变紫后和变紫前2个时期转录组测序结果,获得大量Unigenes数据及差异表达基因相关信息,明确类黄酮代谢途径中2个关键酶基因（CHS和ANS）在调控贵紫麦1号籽粒花青素合成过程中作用显著。     

牦牛卵泡发育过程中卵丘卵母细胞复合体的转录组分析

为探讨牦牛有腔卵泡发育过程中卵丘卵母细胞复合体(Cumulus-oocyte complexes,COCs)mRNA转录组变化,对牦牛小(2~3 mm)、中(4~5 mm)、大有腔卵泡(6~8 mm)中的COCs进行Illumina平台测序,筛选差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs),并进行GO分析和KEGG分析。结果表明,1)牦牛小、中、大3个阶段的卵泡COCs中共有17 342个基因表达;2)小卵泡与中卵泡COCs之间有879个DEGs,其中,上调435个,下调444个;DEGs注释到106条GO条目,其中生物过程(BP)类别46条,细胞组成(CC)类别25条,分子功能(MF)类别35条,涉及254条KEGG通路。中卵泡与大卵泡COCs之间有1 560个DEGs,其中,上调590个,下调970个;3)DEGs注释到114条GO条目,其中BP 55条、CC 26条和MF 33条,涉及276条KEGG通路,DEGs主要富集在神经活性配体-受体相互作用、细胞因子-细胞因子受体相互作用、细胞粘附分子、钙离子信号通路和cAMP信号通路等重要通路。综上,牦牛卵泡在不同发育阶段的DEGs、GO条目和KEGG pathway存在明显差异,为揭示牦牛卵泡发育分子调控机制,改善牦牛卵母细胞体外成熟技术提供了理论依据。     

基于转录-代谢联合分析哈茨木霉ACCC32527 对NaCl胁迫的分子调节

【目的】 通过NaCl胁迫下哈茨木霉（Trichoderma harzianum）ACCC32527差异转录组和代谢组数据分析,挖掘关键功能型差异表达基因（DEG）及次级代谢产物。【方法】 采用RNA-seq和GC-TOF-MS技术分别完成0（T1）、0.4（T2）、0.6（T3）mol?L ^-1 NaCl胁迫下哈茨木霉ACCC32527的差异表达基因和次级代谢产物检测,利用相关软件及数据库（GO、COG、KEGG pathway等）完成对差异表达基因（|log₂fold change)|>1 & FDR<0.01）和次级代谢产物（P-value≤0.05 & VIP>1）的筛选、注释和分类,并进行RT-qPCR验证。 【结果】 NaCl胁迫处理后,ACCC32527的生长受到抑制,繁殖速率明显降低,并在该条件下分别获得T1 vs T2和T1 vs T3比较组637、1 570个DEG,获得DEG的16种表达模式,包括9种上调表达模式（950 gene）、3种下调表达模式（662 gene）和4种不规则表达模式（309 gene）,共有的GO功能分类为催化活性、结合、细胞器、细胞膜部分、细胞膜、细胞部分、细胞、单组织过程和代谢过程,且占主要比例,约为61%—94%,其中处理前后基因比例差异较大的分类为催化活性。KEGG代谢通路富集分析发现,不同NaCl浓度处理下的DEG富集到的代谢通路种类及数量存在较大差异,分别有225和535个差异基因富集于20条KEGG通路,包括代谢通路、抗生素的合成和次级代谢产物合成, 其中T2和T3处理下核糖体的生物合成途径分别有12个和18个相关基因受到抑制。从NaCl胁迫下差异转录组中筛选出活性氧清除、离子转运和细胞壁及胞外结构等共73个相关基因,并且多数为上调表达基因。另外,差异代谢组学分析表明,T3处理下,胞内小分子代谢物出现明显变化,累积量增加的代谢产物有30种,包括氨基酸及其衍生物、糖类及其衍生物和醇类,而减少的代谢物有53种,涉及脂肪酸和有机酸等。其中,甘油是已知的真菌重要渗透保护物,T3处理下ACCC32527胞内甘油水平提高,可参与细胞的渗透调节,维持渗透压平衡。RT-qPCR验证了7个差异表达显著基因,虽然在表达量上存在一定的差异,但表达趋势与RNA-seq分析结果基本一致,表明转录组测序结果的可靠性。【结论】 NaCl胁迫引起哈茨木霉ACCC32527大量基因及次级代谢产物变化,获得了与NaCl胁迫调节相关基因和代谢产物,这些机制共同作用减少盐离子对细胞的毒害作用,研究结果可为研究木霉菌的耐盐机理提供重要信息。     

哈萨克羊和藏绵羊尾部脂肪组织差异表达基因和可变剪接的鉴定与分析

为鉴定哈萨克羊和藏绵羊尾部脂肪组织的差异表达基因和可变剪接,分别提取6只(3公,3母)无亲缘关系的2岁成年哈萨克羊与藏绵羊尾部脂肪组织总RNA,构建2个高通量测序文库,利用TopHat2软件将短序列定位到绵羊参考基因组,采用cuffdiff软件分析基因表达丰度和差异表达基因。结果表明,共有19个基因在2个品种绵羊尾脂中的表达丰度均高于1 000FPKM,包括ADIPOQ、SPARC、VIM等。其中,2个品种尾部脂肪组织中表达量最高的转录本均定位于线粒体基因组5 331~14 154bp,该区域主要包含COX1、COX2、ATP8等基因,其表达丰度在哈萨克羊和藏绵羊中分别高达29 724.20和28 818.80FPKM。而FABP4则是表达丰度最高的核基因,在哈萨克羊和藏绵羊中的表达量分别为3 194.03和2 667.09。差异表达基因分析共鉴定出627个差异表达的基因,与藏绵羊尾部脂肪组织的表达量相比,哈萨克羊的尾部脂肪组织中共有221个上调基因和406个下调基因。其中,HBB基因表达量的变化倍数最大,下调约98倍。差异表达基因的富集分析结果表明,哈萨克羊尾脂中上调表达的基因主要参与脂肪酸代谢过程。另外,在2个品种尾脂中鉴定出11 870个可变剪接事件,其中383个为差异剪接事件。对相关差异表达基因和可变剪接的进一步研究将有助于揭示绵羊肥脂尾形成的分子机制。     

2种不同生长规格墨瑞鳕肌肉组织转录组测序分析

【目的】掌握不同生长规格墨瑞鳕个体间差异表达基因的表达特点,为其功能相关基因深度挖掘及分子遗传育种提供科学依据。【方法】挑选同一养殖条件下极大个体和极小个体的墨瑞鳕,构建肌肉组织cDNA文库后,采用Illumina HiSeqTM 4000测序平台对存在生长差异的墨瑞鳕肌肉组织进行转录组测序分析,获得的Unigenes在Nr、Nt、Pfam、KOG/COG、Swiss-Prot、KEGG和GO等数据库中进行比对;通过FPKM及DEGseq筛选出差异表达基因,以GOseq和KOBAS对差异表达基因分别进行GO功能注释及KEGG信号通路富集分析,并采用MISA进行SSR鉴定分析。【结果】从墨瑞鳕肌肉组织中共测序获得39749条Unigenes,其长度范围在301~55230 bp,平均长度为1705 bp。注释到Nt、Nr、Swiss-Prot、Pfam数据库的Unigenes分别有27046、20824、18268和17772条,在7个数据库中均得到注释的Unigenes共计6742条,占Unigenes总数的16.96%。根据差异表达基因筛选条件P<0.05且|log₂ Fold Change|>1,共筛选出722个差异表达基因,其中上调基因308个、下调基因414个。差异表达基因GO功能注释分析结果表明,注释基因数目较多的GO功能条目包括细胞过程、代谢过程、膜、细胞器及结合等;KEGG信号通路富集分析发现,差异表达基因被成功富集到234条信号通路上,主要涉及磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶信号通路、MAPK信号通路、胰岛素信号通路及FoxO信号通路等。在39749条Unigenes中鉴定筛选出22120个SSRs,占Unigene总数的55.65%,SSR的平均间距为3063 bp。【结论】基于转录组测序分析获得的墨瑞鳕肌肉组织差异表达基因以发挥结合、细胞过程及代谢过程等功能为主,且主要富集在PI3K-Akt信号通路、核糖体信号通路、FoxO信号通路及细胞凋亡等能量代谢相关通路上,通过共同协调而对墨瑞鳕的生长发育起调控作用。     

Identification of novel genes associated with duck OASL in response to influenza A virus

2′-5′-Oligoadenylate synthetase like protein(OASL) plays a key role in response to viral infections through selectively activating the OAS/RNase L or OASL/RIG-I signaling pathway. Although classic pathway of OASL is well-known, its regulated genes or co-actors are largely unknown. To study the possible molecular mechanism of duck OASL(dOASL), we performed RNA-sequencing(RNA-seq) and immunoprecipitation and mass spectrometry(IP-MS) at the level of mRNA and protein, respectively. For RNA-seq, we used DF1 cell lines(DF1 dO ASL+/+, DF1 cO ASL–/–, and DF1) with or without the CK/0513 H5 N1 virus(A/chicken/huabei/0513/2007) infection. 1 737 differentially expressed genes(DEGs) were identified as candidate target genes regulated by dOASL. Gene Ontology(GO), Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG) analysis and Weighted Correlation Network Analysis(WGCNA) were performed. We identified one important yellow co-expression module correlated with antiviral immune response. In this module, Ankyrin repeat and FYVE domain containing 1(ANKFY1), harboring a BTB domain similar to the methyl CpG-binding protein 1(MBD1) which bound to OASL in human, was regulated by dOASL. At protein level, 133 host proteins were detected. Interestingly, ANKFY1 was one of them binding to dOASL protein. Further phylogenomic and chromosomal syntenic analysis demonstrated MBD1 was absent in birds, while mammals retained. It is suggested that OASL-ANKFY1 interaction might act as a compensatory mechanism to regulate gene expression in birds. Our findings will provide a useful resource for the molecular mechanism research of dOASL.     

匍匐翦股颖接种立枯丝核菌后基因表达变化的转录组学分析

【目的】确定匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera)接种立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)后基因种类和表达量在转录水平的变化规律,明确草坪草病原菌侵染响应的关键基因。【方法】匍匐翦股颖生长14 d后采用麦粒培养物接种立枯丝核菌,接种3 d后选取感病叶片和未接种叶片提取RNA,进行转录组高通量测序,然后利用生物信息学分析,用Trinity组装匍匐翦股颖转录组,以组装子为参考,以|log2(fold change)|1,q-value0.005为阈值选取感病和健康匍匐翦股颖叶片转录组的差异表达基因,并用i TAK软件分析其转录因子家族及表达变化,与植物R基因库进行blast分析R蛋白分类、利用Mapman软件分析生物胁迫信号通路相关基因的表达变化。【结果】高通量测序得到125 253 092条高质量待分析reads。经Trinity从头组装后,得到466 761条转录本。过半数的转录本长度为700 bp以上,组装结果 N50=1 100 bp。使用CD-HIT选择334 212条转录本(所有转录本的71.60%)作为Unigene,平均长度573 bp,N50=791 bp。接种后植物比接种前植物基因有7 937个上调表达,1 570个下调表达。上调基因中296个,下调基因有142个都可被定义为转录因子,分布在58个转录因子家族中,其中锌指蛋白包含转录因子C2H2最多,有54个,C3H次之,为22个。差异基因中451个可定义为植物R蛋白表达基因,可分为33类,其中包含NBS-LRR结构域的抗病蛋白、LRR受体蛋白激酶、ABC-2类型的转运蛋白、U-box结构域蛋白激酶和热激蛋白这5类基因变化最显著。差异基因中大量上调表达基因可富集在病原识别、活性氧消除、信号传导、细胞凋亡、病程相关蛋白等生物胁迫相关基因类别,下调基因显著富集在植物生长发育相关类别和通路。q RT-PCR验证了随机挑选差异基因的表达量变化,均与RNA-seq分析结果一致,其中包括12个C2H2转录因子基因,10个C3H转录因子基因,以及12个R蛋白基因。【结论】病原菌侵染后,引起匍匐翦股颖大量基因表达变化,其中转录因子、R蛋白以及抗性相关基因多为上调表达,作用为抑制病原菌扩散,而生长发育相关基因表达下调,这些进程共同使匍匐翦股颖产生对立枯丝核菌的先天基础抗性。