两个花色印度野牡丹转录组De novo数据分析

项目构建了两个花色印度野牡丹不同花期6份花瓣样品的转录组数据库,共获得387 450 968条读段(Reads),有效读段数据(Clean reads)375 952 826条,占比97.03%,其中包含54 795 712 285 nt数据信息,6个样品的高质量Clean reads比例均达95%以上;对获得的高质量序列进行组装,获得非冗余的基因(Unigene)数据54 725条,总长度56 818 948 nt,N50平均长度1 909 nt;Clean reads在Unigene上被比对到的reads数(Mapped reads)为316 210 813条,匹配率84.109 2%,能够唯一比对到的reads片段(Unique mapped reads)为296 302 103条,唯一匹配率78.813 6%。所得数据将为野牡丹属植物控制花色的相关功能基因开发、利用奠定基础。     

广藿香幼叶与成熟叶片转录组数据组装及基因功能注释

为了进一步阐明广藿香中药用活性成分生物合成的分子机制,本研究以海南广藿香幼叶及成熟叶片为材料,采用BGISEQ-500高通量测序平台进行转录组测序,分别获得了63 751 826条和65 949 390条clean reads,平均读长为90 nt。De novo组装后将All-unigene分别注释到Nr、KOG、GO、KEGG、Swiss-Prot、Inter Pro数据库,对每个数据库注释的Unigene数目进行统计,共有162 509条Unigene有对应的功能信息,其中105 430条Unigene被注释到Nr数据库,显示与芝麻有69.87%的相似度;有83 369条Unigene被注释到KOG数据库,根据功能将其分为25类;有12 261条Unigene与GO数据库中的基因具有相似性,将其归为3大类中49个功能组;有79 053条Unigene被注释到KEGG的代谢通路中,分属于124类代谢通路,包括次生代谢物质生物合成、倍半萜和三萜类化合物生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、花青素生物合成等。该研究结果对广藿香药用活性成分生物合成与代谢、关键酶基因克隆以及分子标记开发等研究有一定的帮助。     

花生籽仁高通量转录组文库构建与检测

高质量转录组文库的构建为高通量测序和基因克隆等奠定基础。本研究以花生高、低含油量品种为研究对象,成功构建了花生籽仁早期和中后期4个转录组测序文库,利用Solexa高通量测序平台,共获得53 924 092条Clean reads,总测序长度达4 853 168 280 nt,组装后获得59 236条Unigenes序列,总长度为44 505 000 nt,平均长度为751 nt,N50值高达1 130,大于等于2 000 nt的Unigenes有3 643条,占总Unigenes的6.15%。研究结果表明组装质量较高,为花生种子特定发育时期的表达谱分析、为花生高、低含油量品种油脂合成差异基因的筛选奠定了良好的基础。     

水杨酸和茉莉酸甲酯对微型月季萜类次生代谢产物相关基因表达的影响

微型月季是月季家族的新品种,具有开发制作精油的潜力。本研究分别以蒸馏水、1 mmol/L水杨酸和1 mmol/L茉莉酸甲酯处理微型月季,对花瓣提取RNA后,使用Illumina Hiseq4000高通量测序平台进行转录组测序。测序结果共得到55168条Unigene序列,注释率为100%。对不同处理组的差异基因进行了KEEG代谢通路分析,差异基因主要富集在植物-病原菌相互关系、植物荷尔蒙信号转导、萜类骨架生物合成等20条KEGG通路中。对萜类合成相关的5个KEEG代谢通路中的差异表达基因进行了热图分析。研究结果表明水杨酸和茉莉酸甲酯可以诱导微型月季中特定萜类合成相关基因的表达,为精油制作领域微型月季质量的提升和品种选育提供基础数据。     

外源因子处理下蓝莓不同发育阶段果实的转录组分析

采用Illumina测序技术对在醋酸钙、硫酸铵和蔗糖处理后蓝莓不同发育阶段的果实进行转录组测序,获得Clean Reads 2723731442条,经组装得到平均长度为753.65 nt的87608条Unigene。将转录组Unigene进行基因功能注释,其中39867条Unigene能被NR数据库注释,与葡萄同源序列最多,占8.58%;与GO数据库比对发现,有29661条Unigene获得注释,分别匹配到生物过程、细胞组成和分子功能三大类共59个分支;与KOG数据库进行比对,发现有21992条Unigene具有功能信息,分别涉及25类;根据KEGG数据库的注释信息进行Pathway注释,参与的代谢通路共有246条;共检测到8704个SSR位点,其中双碱基重复的SSR占78.57%。本研究为探索外源物质调控蓝莓果实生长发育、生理代谢的分子机理提供了理论基础。     

基于RNA-Seq技术的茶树响应高温胁迫转录组差异性分析

为探索茶树响应高温胁迫的分子生理学机制,本研究通过转录组和数字基因表达谱技术,对高温胁迫前后的‘福鼎大白茶’、‘早白尖5号’两组茶树的差异表达进行分析,并基于转录组数据筛选鉴定茶树中与适应高温胁迫相关的保护基因和调控基因。结果显示,项目共测序获得53.7 Gb数据,组装并去冗余后获得的各样本Unigene均超过60 976条,总长度,平均长度,N50以及GC含量分别大于53 974 945 nt,840 nt,1 411 bp和41.36%。使用Blast将Unigene比对到七大功能数据库进行注释,在核苷酸序列信息库(nucleotide collection, NT)中被注释的Unigene序列最多,有109 581 (63.53%)条;高温胁迫后,‘福鼎大白茶’高温胁迫(fuHT) vs‘福鼎大白茶’常温对照(fuCK)和‘早白尖5号’高温胁迫(zaoHT) vs‘早白尖5号’常温对照(zaoCK)两个比较组分别筛选获得5 256和5 765个差异性表达基因,其中‘福鼎大白茶’上调基因4 379个,下调877个,‘早白尖5号’上调基因4 997个,下调768个。将差异基因按GO功能分类,‘福鼎大白茶’、‘早白尖5号’高温胁迫后差异基因均富集到41个类别中,分属于GO功能分类体系的生物学过程、细胞组分和分子功能。将差异基因进行KEGG功能分析,‘福鼎大白茶’、‘早白尖5号’两个对比组显著富集的代谢通路(pathway)前3名均为代谢途径、内质网中的蛋白质处理、次级代谢物的生物合成。选取17个在高温胁迫后被诱导的基因,利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)对高通量测序数据进行验证,证明测序结果真实可靠。本研究筛选出大量与高温胁迫相关的响应基因,为下一步耐热茶树新品种的选育提供了更多的理论参考。     

基于高通量测序的露地菊(Chysanthemum×grandiflora)盐胁迫转录组分析

为揭示露地菊生长发育及耐盐胁迫的应答机制和分子基础,本研究以盐胁迫处理的露地菊及其对照为材料,使用Illumina Hiseq2500高通量测序平台对转录组进行测序,分别获得了60370448和71415448条Clean reads,通过序列拼接组装得到45591条Unigene,平均长度724 bp。有37675条Unigene在七大数据库(COG,GO,KEGG,KOG,Pfam,Swiss-Prot,NR)中得到注释。通过比对露地菊盐胁迫处理组和对照组样品间Unigene的表达量及在各数据库中的注释情况,统计得到:有4143条差异表达基因获得注释;有2441条差异表达基因在GO数据库中获得功能注释;注释到COG数据库中的2281条差异表达基因依据功能可分为25类;有1062条差异基因映射到KEGGPathway数据库中,涉及了199个代谢通路,包括核糖体途径、植物激素信号传导途径、淀粉蔗糖代谢、碳代谢、氨基酸的生物合成等。本研究获得的转录组数据将有助于揭示露地菊生长发育及耐盐胁迫的应答机制和分子基础,及相关抗性基因的挖掘和分子辅助育种等方面的研究。     

铅锌胁迫下山苍子雌雄花蕾转录组测序分析

为研究山苍子雌雄株的花蕾在铅锌胁迫下基因表达模式的差异,本试验以铅锌尾矿区中无污染和铅锌污染样地的山苍子雌雄株的花蕾作为试验材料,对无污染土地(CK)和铅锌污染土地的山苍子雌雄株的花蕾进行转录组测序,共设置4个差异分组,即无污染雌组、无污染雄组、铅锌污染雌组和铅锌污染雄组。测序结果显示,共获得88.41 Gb的Clean data,Q 30碱基大于94.30%,平均GC含量为45.81%,样品间进行差异基因筛选,得到差异基因的数量分别为3 204、4 698、5 038和4 124条。经GO数据库对其注释,结果表明4个比较组的差异基因大量参与生物过程部分,而极少量差异基因参与分子功能部分。根据KEGG通路富集分析可得出,山苍子响应铅锌复合胁迫的主要代谢途径有苯丙素生物合成、植物病原菌互作、次生代谢物生物合成以及芪类,二苯基庚酮和姜酚生物合成等,而山苍子雌雄株间差异主要体现在苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢、次生代谢物生物合成以及新陈代谢等代谢通路上。本研究通过对铅锌胁迫下山苍子雌雄株的花蕾进行高通量测序,揭示铅锌复合胁迫对山苍子雌雄花蕾发育和重金属富集在基因层面上的影响及差异,并对后期进...     

红肉火龙果(Hylocereus polyrhizus)果实与茎转录组测序分析

为探讨红肉火龙果果实和茎转录组模式及可溶性糖和甜菜苷色素积累的分子基础,采用Illumina HiSeq 4000技术对果实果肉和茎进行转录组测序。共获得28.81 Gb的Clean read,组装获得79 658个Unigene(54.98 Mb),平均长度为690 bp。35 139个Unigene能够在NR、NT、Swiss-Prot、KEGG、COG、PFAM和GO数据库中注释。大量Unigene参与多条代谢途径,包括碳水化合物和氨基酸代谢、次生代谢、柠檬酸循环、果糖和甘露糖代谢等。在果实果肉中上调表达的Unigene主要参与淀粉、蔗糖代谢途径和谷胱甘肽代谢,在茎中上调表达的Unigene主要参与碳代谢和光合作用代谢。筛选获得5个与果实可溶性糖和甜菜苷色素积累的重要候选Unigene。本研究结果克隆的火龙果果实可溶性糖和甜菜苷色素积累相关功能基因,对探讨基因的生理功能和调控机制,改良火龙果果实品质提供重要基础。     

基于转录组学的不同色系蝴蝶兰花色苷差异积累分析

蝴蝶兰花色丰富且极具变化,是研究花着色机制的理想材料。本研究利用RNA Sequencing(RNA-Seq)技术比较三种不同色系蝴蝶兰花器官转录组,鉴定蝴蝶兰花色苷合成的相关基因,从转录组水平揭示蝴蝶兰花色苷生物合成的分子调控机制。选取白花蝴蝶兰(PAPW)、红花蝴蝶兰(PAPR)和黄花蝴蝶兰(PAPY)为试验材料,对其花苞及盛开花朵分别釆样,分别提取三个样品的总RNA,利用Illumina Hiseq 2 000进行测序分析,过滤处理后分别得到总Clean reads片段为60 031 912、57 685 822和55 765 402个,GC含量分别为47.78%、47.36%和49.48%,平均长度约为575 bp,N50长度为940 bp,对获得的All-unigenes进行功能注释,注释到Swiss-Prot、Nt、KO、Nr、GO和KOG数据库的Unigenes分别是22 321、19 199、8 671、28 952、20 152和10 380个;PAPR和PAPW相比差异基因共有642个,上调基因有354个,下调基因有288个;PAPY和PAPW相比差异基因共有2 459个,上调基因有132个,下调基因2 327个;KEGG代谢分析表明,2个对比组中的差异基因富集在不同代谢通路中。PAPR和PAPW差异基因主要富集在类黄酮生物合成,苯丙氨酸代谢和钙信号通路等代谢通路,其中类黄酮生物合成中差异基因为8个(7个上调,1个下调)。PAPY和PAPW差异表达基因主要富集在DNA复制,烷、哌啶和吡啶生物碱和细胞凋亡等代谢通路,其中,参与到淀粉与蔗糖代谢中的差异基因最多,有34条(1个上调,33个下调)。这些信息为蝴蝶兰不同花色苷形成相关关键基因的研究提供了重要依据。     

籽瓜风味西瓜中不同品种储藏差异研究

研究比较不同籽瓜风味西瓜品种间的品质、生理及储藏特性的差异,为该类品种果实的储藏运输及市场运作提供理论依据。以‘甜籽1号’、‘爽月’、‘西籽1号’、‘林籽3号’4个籽瓜风味西瓜品种为材料,‘西农8号’西瓜为对照,研究常温储藏期间该类品种果实品质和生理的变化和差异。结果表明,储藏70天,品种‘甜籽1号’、‘爽月’、‘西籽1号’和‘林籽3号’的瓜皮厚度分别下降了33.6%、44.2%、31.3%、39.2%,瓜皮硬度从12.08、11.67、11.27、11.85 kg/cm²分别下降到6.78、6.33、5.60、6.65 kg/cm²。籽瓜风味西瓜品种间果实重量损失差异明显,分别为3.1%、3.5%、3.8%、2.8%。品种‘爽月’细胞膜渗透率急剧上升至83%,瓜瓤变质成水状,失去食用价值。籽瓜风味西瓜整体上均比西瓜耐储藏。不同品种的籽瓜风味西瓜具有不同的储藏特性,以品种‘甜籽1号’最耐储藏和运输,品种‘西籽1号’次之,品种‘爽月’和‘林籽3号’较差。     

13种优良绿化攀缘植物对干旱胁迫的生理响应

为弥补国内在园林绿化攀援植物抗旱能力方面的研究空白,为园林绿化实践提供优良抗旱攀援植物品种,试验以叶片保水力、可溶性糖含量和游离脯氨酸含量等生理生态学指标,对项目组从资源圃中27科共54种攀援植物中筛选出的13种综合性状优良的攀援植物品种,在干旱胁迫下的生理响应进行了研究。研究结果表明,不同供试攀援植物品种在干旱胁迫下表现出来的反应差异比较明显,其中耐旱性最强和耐旱性最弱的材料在许多指标上的差异达到了1倍左右甚至更大,而且具有一定的规律。对13个供试攀援植物品种在抗旱性方面的综合表现进行了模糊评价,初步确定鸡蛋果、红萼龙吐珠、美丽赪桐、金银花、麻雀花、星果藤和清明花等7个品种为比较抗旱的品种,同时也具有较为优良的景观性状,可供将来生产实践中推广应用。     

三角梅自然越冬过程的生理生化响应

为研究不同品种三角梅的低温适应能力,以2年生健康成熟的‘巴西紫’、‘花叶大红’、‘绿樱’、‘云南紫’、‘珍珠白’、‘柠檬黄’和‘中国红’7种三角梅为试验材料,测定其在自然越冬过程中的丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性蛋白和过氧化氢(H₂O₂)含量,超氧自由基(O₂^·-)产生速率及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性。结果表明,不同品种三角梅的MDA、脯氨酸、可溶性蛋白和H₂O₂含量在自然越冬期间的变化趋势显著不同,‘柠檬黄’的脯氨酸含量随着温度降低而逐渐降低;‘绿樱’和‘巴西紫’随着自然温度变化出现先降低后升高。‘巴西紫’、‘花叶大红’、‘绿樱’和‘云南紫’的H₂O₂含量在越冬期间均随着温度降低先升高后降低再升高然后又降低。‘云南紫’的POD活性先升高后降低;而‘中国红’的POD活性则表现为随着温度的降低而逐渐降低。因此,不同的三角梅品种间的低温适应力存在极大差异,‘中国红’、‘巴西紫’和‘柠檬黄’表现了较强的低温适应能力;‘绿樱’、‘云南紫’低温抵抗能力稍弱,但也正常完成越冬;而‘花叶大红’和‘珍珠白’则需要通过落叶来适应越冬期间的低温环境。     

Changes in hydrophilic and lipophilic antioxidant activity and related bioactive compounds during postharvest storage of yellow and purple plum cultivars

Eight plum cultivars (four dark-purple and four yellow) were harvested at the commercial ripening stage, and changes of fruit quality properties were evaluated during cold storage and subsequent shelf-life, with special emphasis on bioactive compounds (phenolics, anthocyanins and carotenoids) and antioxidant activity (TAA). From the eight plum cultivars, four showed the typical climacteric ripening pattern (‘Blackamber’, ‘Larry Ann’, ‘Golden Globe’ and ‘Songold’) while four behaved as suppressed-climacteric types (‘Golden Japan’ ‘Angeleno’, Black Diamond’ and ‘TC Sun’), the latter being described for the first time. At harvest, large variations in phytochemicals and antioxidant activity were found among cultivars in peel and pulp tissues, although phytochemical concentration and antioxidant activity were higher in the peel than in the flesh (2–40-fold depending on the bioactive compound). During storage, increases in total phenolics for all cultivars (peel and pulp), in total anthocyanin content in the peel of the dark-purple plums, and total carotenoids in the peel and pulp of the yellow cultivars were observed. This behaviour of the bioactive compounds was reflected in TAA changes, since hydrophilic-TAA (H-TAA) was correlated with both phenolics and anthocyanins, while lipophilic-TAA (L-TAA) was correlated with carotenoids. L-TAA comprised about 30–50% of the TAA in plum tissues. Carotenoids and phenolics (and among them the anthocyanins) could be the main lipophilic and hydrophilic compounds contributing to L-TAA and H-TAA, respectively. No significant loss of bioactive compounds and TAA occurred during prolonged plum storage. Moreover, for a better evaluation of the antioxidant potential of plums, the contribution to carotenoids should not be overlooked.     

Localization of the Laevigatum Resistance Gene MlLa against Powdery Mildew in the Barley Genome by the Use of RFLP Markers

RFLP markers which were previously assigned to chromosome 2 (2H) were found to detect polymorphism between the cv. ‘Pallas’ and a near isogenic line carrying the Laevigatum resistance gene MlLa. Linkage analysis carried out with two sets of DH lines derived from the crosses ‘RisøS’בSultan’ and ‘Alf’בVogelsanger Gold 2’ confirmed three DNA probes closely linked with the MlLa locus.     

龙眼采后贮藏过程中多胺含量的变化

以福眼龙眼为试材,研究了果实中多胺类型,以及随贮期延长,果皮和果肉中腐胺、亚精胺和精胺3种多胺的变化情况。研究结果表明：室温贮藏下,果皮的3种多胺含量均不断下降,而果肉中只有腐胺含量下降,精胺和亚精胺含量变化不明显;低温贮藏下,果皮的内源多胺在采后前期迅速下降,接着保持在较稳定水平,而果肉中只有腐胺含量跟果皮的变化趋势一致,精胺和亚精胺含量变化不明显;且果肉中的多胺含量明显高于果皮。     

鲜食葡萄杂交后代果肉质地表型遗传分析

为得到参试品种果肉脆度的遗传传递力指数和估算组合传递力及狭义遗传力,用‘瑰宝’作测试品种,计算每个参试品种的遗传传递力指数,用亲子回归系数估算法,计算不同组合脆肉性状的组合传递力和狭义遗传力。统计分析结果表明：‘瑰宝’作父本时,3个品种的脆肉性状遗传传递力指数为‘秋红’最大,‘奥山红宝石’次之,‘玫瑰香’最小;‘瑰宝’作母本时,其后代果肉脆度与父本关系较大,7个品种的脆肉性状遗传传递力指数从大到小依次为‘秋红’、‘皇家秋天’、‘粉红太妃’、‘粉红葡萄’、‘无核白鸡心’、‘达米娜’、‘玫瑰香’;通过不同杂交组合的组合传递力比较发现,软肉品种和特脆品种杂交＞脆肉品种和较脆品种杂交＞较脆品种和软肉品种杂交,亲子回归系数估算,葡萄脆肉质地的狭义遗传力h²＝0.9816,说明脆肉性状遗传能力较强。葡萄品种脆肉性状的遗传力和杂交组合传递力的估算对葡萄育种选择选配亲本有指导意义。     

不同果皮颜色酿酒葡萄品种果实不同部位酚类物质含量比较及抗氧化能力分析

为筛选出酚类物质含量高且具有较高抗氧化活性的酿酒葡萄种质资源,分别以4个红色和4个白色酿酒葡萄成熟果实为材料,比色法测定果皮、果肉和种子中的总酚、单宁、总类黄酮、原花色素和黄烷醇含量,以总还原力、DPPH自由基、ABTS⁺·自由基清除能力评价其抗氧化能力。结果表明,各品种果皮、果肉和种子中各酚类物质含量具有明显差异,但均以果肉中含量最低。红色品种果皮和种子中酚类物质含量均高于白色品种（‘小白玫瑰455’除外）,其中以‘黑比诺667’中总酚、单宁和总类黄酮含量最高,而果皮原花色素和黄烷醇含量以‘蛇龙珠’最高,种子原花色素含量以‘法国蓝’最高。白色品种中,‘小芒森’果皮各酚类物质含量均最低,而种子中含量以‘小白玫瑰455’最高。各葡萄品种果皮和种子的抗氧化能力和其总酚、单宁、总类黄酮、原花色素和黄烷醇含量之间均为显著正相关,相关系数在0.8383~0.9983,而果肉中的相关性较弱。选用的3种方法对葡萄果实抗氧化活性进行评价时,测定结果在不同方法间存在协同性与差异性。     

植物生长调节剂对百香果的影响

为研究植物生长调节剂对百香果氮代谢、防御系统与果实品质的关系,在百香果幼果期、果实膨大期、着色期喷施2,4-二氯苯氧乙酸(B)、氨基寡糖素(C)、24-表芸苔素内酯(D),通过测定氮代谢相关产物及其关键酶活力、酶促防御系统和非酶促防御系统中相关物质、果实外观品质和内在品质,初步探究植物生长调节剂对百香果的影响。结果表明,B、C、D处理百香果叶片GS较对照处理(A)升高100.74%、25.92%、62.53%,可溶性蛋白含量较A处理降低54.19%、47.26%、10.11%;B处理抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)含量最高,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活力分别提高31.99%、79.44%;B、C、D处理后百香果果实可溶性固形物较A处理升高5.82%、3.53%、6.03%,有机酸较A处理升高4.87%、8.97%、10.58%。3种植物生长调节剂通过影响百香果氮代谢相关酶活力和产物、防御系统影响果实品质,芸苔素处理百香果果实可溶性固形物、有机酸、可溶性糖、Vc含量均较高,品质最优。     

‘署脆红’桃果实质地性状分析

比较不同货架期‘署脆红’桃的果实质地变化,为货架期果实品质提供依据。采用物性分析仪,对不同货架期的桃果实质地参数包括果皮穿刺强度(果皮硬度)、果皮破裂距离(果皮脆性)、果皮韧性、跌落脆性、果肉平均坚实度、果肉纤维指数(细度)进行测定,观察‘署脆红’桃在货架期果实质地变化,为生产提供技术支撑。通过试验结果表明：‘署脆红’桃在货架期至少可存放20天保持品质不变。