橡胶树生殖发育相关基因的RNA-Seq转录组分析

为了揭示橡胶树生殖发育相关基因的表达变化情况,本研究以橡胶树热研7-33-97花序、雄蕊、雌蕊为试验材料,利用Illumina HiSeq~(TM) 2000对早期发育的花序、雄蕊及雌蕊进行RNA-Seq测序,共识别出30 164个长度大于200 bp的Unigenes,与其它物种的序列相似性进行比较,发现所得Unigenes与麻疯树的Unigenes相似数量最多。进一步对测序所得Unigenes进行GO(Gene ontology)功能注释和Pathway显著性富集分析发现这些Unigenes能够编码相应的993种酶(Enzyme,EC),参与了197条生物学通路(pathway),相关Unigenes主要涉及碳水化合物运输与代谢、膜转运代谢以及能量代谢通路,由此推测碳水化合物合成与运输相关基因可能在橡胶树生殖发育过程中起重要调控作用。本研究通过对橡胶树花器官发育相关基因进行转录水平分析,为深入开展橡胶树生殖发育相关功能基因的克隆和功能验证提供了丰富的基因资源,并为揭示橡胶树生殖发育的分子调控机制奠定良好基础。     

荷花YABBY家族的全基因组和转录组分析

YABBY基因家族是种子植物特有的转录因子,在植物生长发育过程中起着重要的调控作用。为探究荷花YABBY基因家族的成员和作用,本研究对荷花YABBY基因家族进行了全基因组分析,鉴定到9个YABBY基因,共18个转录本,编码18个蛋白序列。根据系统进化树将其分类为5个亚族,均含有YABBY结构域和C2C2锌指结构域;共线性分析鉴定出4对共线基因。荷花YABBY基因含有顺式作用元件数量多少依次为光响应、激素诱导、逆境胁迫和植物生长发育,仅有NnYABBY3含有胚乳表达相关元件,推测其与莲子的发育有关。进一步对荷花花瓣、瓣化及非瓣化的雄蕊和心皮、荷叶、莲壳等组织的转录组数据分析发现,NnYABBY5、NnYABBY6和NnYABBY9 3个基因在心皮中特异性表达;NnYABBY3和NnYABBY9在幼嫩叶片中高表达,在成熟叶片中不表达;NnYABBY8在非瓣化雄蕊和非瓣化心皮不表达,而在花瓣、瓣化雄蕊和瓣化心皮中均有表达,推测NnYABBY8可能与雄蕊和心皮瓣化有关;NnYABBY3在心皮和莲壳中的表达量显著高于其他组织,推测NnYABBY3与莲子的发育有关。这些结果表明荷花YABBY基因具...     

马铃薯全基因组重测序和转录组的关联分析

本研究对怀玉山高山马铃薯和怀玉山本土农家薯的全基因组重测序和转录组进行关联分析。结果表明:在进行差异Indel分析后,共有830个候选转录本(726个基因)与转录组数据进行了关联分析,其中共有346个基因在土豆中具有表达,共有54个(15.6%)转录本是显著差异的,共有219个(63.2%)转录本倍性变化≥2倍(HAP相对于LAP 83个上调,136个下调);在CV分析后,共有428个候选转录本(315个基因)与转录组数据进行了关联分析,其中共有221个基因在土豆中具有表达,共有35个(15.8%)转录本是显著差异的,共有107个(48.4%)转录本倍性变化≥2倍(HAP相对于LAP 39个上调,68个下调);在进行CNV分析后,与转录组差异基因数据进行了关联分析,其中分类为Amplification的CNV中,属于显著差异的,并且倍性变化≥2倍的CNV,HAP相对于LAP有22个上调,48个下调;分类为Deletion的CNV中,属于显著差异的,并且倍性变化≥2倍的CNV,HAP相对于LAP有571个上调,1 331个下调;分类为Neutral的CNV中,属于显著差异的,并且倍性变化≥2倍的CNV,HAP相对于LAP有8个上调,20个下调。本试验结果可为怀玉山高山马铃薯和怀玉山本土农家薯的品种鉴定和品种选育提供理论依据。     

大豆基因组和转录组的核基因密码子使用偏好性分析

研究大豆核基因密码子的使用模式,探讨影响其密码子组成和编码特点的因素,为运用基因工程技术提高改良大豆提供理论依据。以大豆基因组的46 430个高置信编码基因和2 071条大豆全长转录本序列为数据来源,应用CodonW软件对大豆全基因组密码子组成、同义密码子使用频率和全长转录组编码区密码子使用各项参数的计算和统计分析发现,基因的表达水平与编码区G+C和GC3s含量均呈极显著正相关,且G+C和GC3s含量越高的基因密码子使用偏好性越高,并确定了UCC和GCC为大豆最优密码子。编码区长度分组分析表明,密码子使用偏好性随编码区长度的增加而降低,编码区较长的基因则趋向于随机使用密码子,且在转录组数据范围内,编码区长度介于400~600 bp的基因表达水平最高。大豆叶片和种子中特异表达基因的密码子使用偏好性和基因表达水平较为接近,但种子特异表达基因的G+C和GC3s含量均显著高于叶片特异表达基因,而其芳香族氨基酸含量则极显著低于叶片特异表达基因。     

基于比较转录组的水稻苗期耐冷相关基因BGIOSGA032296 TALEN基因组编辑技术构建

为了挖掘水稻苗期耐冷基因,基于比较转录组分析,参考公共数据库中的基因序列信息设计靶位点,对冷胁迫条件下东乡野生稻苗期下调表达耐冷相关基因BGIOSGA032296进行TALEN基因组编辑技术构建,克隆酶切鉴定和序列比对结果表明,BGIOSGA032296 TALEN敲除植物表达载体1301TALEN-032296构建成功,利用农杆菌介导法将TALEN敲除植物表达载体1301TALEN-032296转入水稻受体品种TP309,获得了17株转基因水稻植株,经潮霉素抗性标记基因和Fok I基因特异引物PCR检测,表明获得的转基因植株皆为携带1301TALEN-032296的阳性植株。该研究为水稻BGIOSGA032296基因后续耐冷表型鉴定奠定了前期基础。     

基于转录组测序和血清指标测定对牛肾周脂肪的脂质代谢和内分泌功能解析

旨在筛选西门塔尔牛与安格斯牛肾周脂肪的差异表达基因,分析2个品种牛血清指标差异,以期对肾周脂肪的脂质代谢和内分泌功能进行解析,为牛品种选育打下基础。选取相同月龄的西门塔尔牛和安格斯牛各3头,饲喂前采集空腹血液分离血清进行血清生化指标测定;屠宰后,采取相同大小的肾周脂肪,提取总RNA后进行转录组测序分析,使用DEGseq方法对各个样品的基因表达水平进行差异检测,对差异表达基因进行GO分析和KEGG分析,并使用实时荧光定量PCR验证测序结果。结果表明,安格斯牛血清中白蛋白(ALB2)、尿素氮(UREAL)和葡萄糖(GLUC3)含量显著低于西门塔尔牛(P<0.05),甘油三酯(TRIGL)含量显著高于西门塔尔牛(P<0.05)。转录组结果显示,2个品种牛肾周脂肪间的差异表达基因为1 743,其中1 361个基因上调表达,382个基因下调表达。差异表达基因GO功能富集结果显示,差异基因显著富集到52个生物学功能,主要与细胞过程和细胞有关;KEGG富集结果显示,差异表达基因主要在Fat digestion and absorption、cAMP、PPAR和Rap1等信号通路显著富集,...     

基于转录组学的安格斯牛和中国西门塔尔牛脂肪沉积相关差异表达基因研究

为探明安格斯牛和中国西门塔尔牛脂肪沉积的相关差异表达基因,以其背膘组织为研究对象,提取总RNA,建立测序文库后利用华大BGISEQ-500进行测序,经生物信息学分析筛选出差异表达基因,并对差异表达基因进行GO功能富集和KEGG通路分析,最后采用荧光定量qPCR(qRT-PCR)验证转录组测序数据的准确性。中国西门塔尔牛对安格斯牛转录组数据结果显示有1 296个差异表达基因,其中上调基因802个,下调基因494个;对转录组数据的GO功能富集分析结果显示在生物过程、分子功能、细胞组分分别富集到2 205,890,3 149个条目,KEGG通路分析结果表明,差异基因显著富集在6个分支上。对其中与脂肪沉积相关的cAMP通路进行分析,筛选出与脂肪沉积相关的差异表达基因3个,分别为DKKL1、ACACB和PTGS2,并通过qRT-PCR对基因DKKL1、ACACB和PTGS2进行了验证,初步确定其为脂肪沉积的候选基因。通过对中国西门塔尔牛和安格斯牛的背膘组织测序获得的大量差异表达基因,为后续对脂肪沉积相关基因的筛选奠定了基础。