金线莲应答高温胁迫的转录组学特征分析

为了研究高温胁迫下金线莲转录组表达特征,分析其热激响应机制。以正常培养和高温胁迫(45^oC)的金线莲(NYJ2)为材料,利用Illumina HiSeq^TM2000平台进行测序,通过Trinity软件进行De novo组装。结果共获得75688个unigene,有28323个unigene在Nr、KOG、KEGG和Swisspro数据库中得到功能注释,注释率为37.42%。其中,17532个unigene在KOG数据库中可归类到25个功能家族;10108个unigene被KEGG数据库注释到128个代谢途径中;17485个unigene被GO数据库的生物过程、分子功能和细胞组成三大功能注释到47个条目中。777个unigene在高温胁迫前后差异表达显著,其中胁迫后上调表达为362个,下调表达为415个,获得响应热胁迫的基因24个,包括热激蛋白的基因1个,PSⅠ和PSⅡ相关的基因15个、叶绿体rbcL基因3个、PLD基因2个,CAT编码基因、GAPDH基因、CYP编码基因各1个。本研究从转录组水平分析了金线莲对热胁迫的响应,这些数据将为功能基因的鉴定奠定基础,为培育耐高温金线莲品系提供了参考依据。     

白芨转录组特性分析

白芨(Bletilla striata)具有较高的药用、经济和观赏价值,但是其基因组和转录组序列未知,严重影响了其的研究开发和利用。本研究采用His4000测序平台对白芨的全株进行了转录组测序分析,共获得原始数据6.8 G,有效数据6.7 G,243 410条Unigene,经过与NR、GO、KOG及KEGG等数据库进行比较分析后,83 541条Unigene被注释到NR数据库,50 178条Unigene被注释到GO数据库,10 007条Unigene在KOG数据库获得注释,43 637条Unigene在Swissprot数据库获得注释,15 321条被注释到KEGG代谢途径中,2 021条Unigene参与了糖类代谢,1 309条Unigene参与了氨基酸合成和代谢,120条Unigene参与了萜类合成,106条转录因子与代谢相关;微卫星位点有31 958个,其中单核苷酸最多,15 709个,占49.16%,其次为二核苷酸和三核苷酸,分别有9 145个和7 104个,占28.62%和22.23%。本研究为白芨的重要功能基因挖掘、遗传育种及其研究开发提供了参考和依据。     

福建金线莲和台湾金线莲苯丙氨酸代谢产物的比较

采用显色法、DPPH法、氧化还原滴定法检测福建金线莲和台湾金线莲总黄酮含量、体外抗氧化能力、木质素和花青素含量,并用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography, HPLC)测定芦丁和槲皮素含量,对金线莲次生代谢中苯丙氨酸代谢途径产物进行比较研究。结果表明,福建金线莲与台湾金线莲总黄酮含量和DPPH自由基的清除率分别为52.58 mg/g、30.36 mg/g和61.12%、40.24%;福建金线莲芦丁和槲皮素的含量比台湾金线莲高,分别是25.48倍和5.48倍;花青素含量比台湾金线莲低,但差异不显著;两种金线莲木质素含量分别为61.05mg/g和103.55mg/g。据此,组织培养的福建金线莲苯丙氨酸代谢产物主要富集于黄酮化合物代谢途径中,而台湾金线莲主要富集于木质素支路,为栽培条件下金线莲品种选育提供依据。     

虎眼万年青鳞茎转录组特性分析

虎眼万年青具有很高的药用价值和经济价值,鳞茎是其主要的药用和繁殖器官,然而虎眼万年青鳞茎的分子生物学信息严重缺乏成为制约其研究生产的瓶颈。为获得虎眼万年青鳞茎的转录组信息,应用高通量测序技术对虎眼万年青鳞茎进行测序分析。采用His4000测序平台共获得8.2 G原始数据,经过整理分析后,获得7.6 G有效数据和121 223条Unigene;经过与NR、GO、COG及KEGG等数据库进行比较分析后,56 374条Unigene获得NR数据库的注释,39 263条Unigene获得GO数据库的注释,12 388条Unigene获得COG功能注释,5 405条Unigene参与了新陈代谢途径,2 477条Unigene参与了次生代谢途径,166条Unigene参与了萜类的合成,195条Unigene参与了生物碱的合成,295条Unigene作为转录因子参与新陈代谢过程调控。研究结果为采用生物技术手段提高虎眼万年青的药用成分的含量及改善其园艺性状提供了分子数据。     

穿心莲全长转录组测序及特性分析

为从转录水平上解析穿心莲体内主要进行的生物进程及其分子机制,选取生长60天的福建漳州生产用穿心莲苗为材料,利用超长单分子测序技术测得其根、茎和倒三叶的全长转录组初始序列信息.对初始序列进行筛选、去冗余、校正、功能注释和基因结构分析.结果 显示,穿心莲基因的功能主要富集于代谢途径、次生代谢产物合成途径及抗生素合成途径.b...     

台湾金线莲和福建金线莲苯丙氨酸解氨酶的拷贝数分析

基于台湾金线莲(Anoectochilus roxburghii, A.formosanus)和福建金线莲(Anoectochilus formosanus,A.roxburghii)转录组测序,两种金线莲苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia-lyase)基因Unigene序列被获取。以Unigene序列设计引物,扩增金线莲PAL基因的探针片段,再通过Southern杂交确定苯丙氨酸解氨酶的拷贝数。结果表明,两种金线莲苯丙氨酸解氨酶基因均为三拷贝,本研究结果为金线莲基因克隆、表达以及分子机制研究提供参考。     

四川道地中药金龙胆草叶片转录组特性研究

本研究以道地药材金龙胆草叶片为研究对象,利用Illumina Hi Seq 2500高通量测序技术构建了金龙胆草转录组数据库,获得了42 903 527条Reads数据,通过与Nr、GO、COG、KOG、KEGG等数据库比对,最终获得了38 199个具有注释信息的Unigenes。其中以KEGG数据库为参考,依据代谢通路将Unigenes分成117类,包括萜类骨干合成、二萜类合成、黄酮类化合物生物合成及聚糖生物合成等路径,分别有99,23,161及70个Unigenes映射到上述途径,这些Unigenes可能参与金龙胆草主要活性成分三萜皂苷、特征成分苦蒿素、金龙胆草黄酮及金龙胆草多糖的生物合成。金龙胆草转录组测序工作的完成,极大地扩充了金龙胆草的基因资源,为药用功能基因的发掘与利用、遗传改良及有效成分含量的提高等研究奠定基础。     

玉米转录组学研究进展

玉米是我国种植面积最大的粮食作物,是人类食物、动物饲料以及部分工业原料的主要来源。获取特定时空基因转录模式信息对于了解与植物特定表型相关基因表达情况至关重要。转录组学分析是当前研究整个基因组在特定时空表达模式的重要研究方法。综述了近年来有关玉米转录组学的研究进展。     

基于转录组数据挖掘桑树bHLH转录因子家族

bHLH转录因子在植物生长发育调节、生物/非生物胁迫应答以及次生代谢过程中发挥着重要的调控作用,但有关桑树bHLH转录因子的报道还相对较少,这不利于开展相关方面的探索。本研究通过生物信息学技术鉴定到54个桑树bHLH转录因子,并对其保守序列、基因结构、蛋白进化和组织表达进行了分析。结果表明,桑树bHLH转录因子含有2个保守功能域,位于N端的碱性区域和C端的HLH区域。N端的碱性区域由12个氨基酸残基组成,其中第9位和第10位上的精氨酸具有较强的保守性;C端的HLH区域由45个氨基酸组成,第20和50位上的亮氨酸高度保守,可能与二聚体的形成有关。在基因结构方面,大部分转录因子均含有内含子结构,相位类型有23种,以0和0-0型为主,各有10个基因。从蛋白家族系统进化上看,桑树bHLH蛋白与同源性较近的拟南芥序列交错排布,被划分在4个大的进化组中。多数基因在桑树的根、皮、冬芽、雄花和叶片中均有表达,5个基因具有明显的组织特异性,但表达量较低。本研究为进一步开展桑树bHLH转录因子的功能研究提供了理论依据。     

应用正交设计法优选台湾金线莲快繁培养基

以台湾金线莲试管苗顶芽为外植体,研究基本培养基、6-BA、NAA、蔗糖4个因素对不定芽增殖培养与生根培养的影响,应用L9(34)正交试验设计优选出台湾金线莲快繁培养基。结果表明,4个因素对不定芽增殖与生根培养均有极显著影响。对不定芽增殖培养的影响为：6-BA>蔗糖>NAA>基本培养基。对生根培养的影响为：蔗糖>6-BA>基本培养基>NAA。最适宜的增殖培养基为：MS+6-BA 3.0 mg/L+ NAA 0.3 mg/L+蔗糖20 g/L。最适宜的生根培养基为：1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.6 mg/L+蔗糖40 g/L。     

马铃薯空心块茎转录组分析

空心是马铃薯块茎内部生理缺陷性状,它会严重影响马铃薯的鲜食和加工.为了解马铃薯空心块茎不同形成时期的差异表达基因和探究与空心块茎形成密切相关功能基因.本研究采用RNA-Seq技术对马铃薯空心敏感性材料('5-19')块茎无空心期(N)、空心轻微期(S,空心长度0～1 cm)、空心较重期(M,空心长度1～3 cm)进行转...     

青花菜全长转录组测序分析

青花菜(Brassica oleracea L. var. italica)为十字花科芸薹属甘蓝种作物,具有较高的经济和营养价值。本试验对青花菜自交系进行全长转录组测序,获得非冗余转录本24 365条,预测出20 399个完整CDS区,检索到17 116个SSR位点,多数SSR属单核苷酸类型(45%)。非冗余转录本注释结果表明有24 173个(99.21%)转录本被成功注释。NR数据库中注释为甘蓝型油菜(Brassica napus)的相关基因数最多(70.63%),其次为白菜型油菜(Brassica rapa)(25.07%)。GO数据库中有22 584个(92.69%)转录本被成功注释,可分为细胞组成、分子功能、生物过程3大类。COG数据库中有10 880个(44.65%)转录本得到注释,分为25大类。KEGG代谢途径分析中,有10 439个(42.84%)转录本被注释,分布在126条代谢通路中。本研究结果可丰富及深化青花菜转录组信息,也为重要农艺性状定位、生长发育调控机理、抗性机制等方面的研究提供重要的数据支持。     

白芨块根生长发育转录组分析

本研究以1年生、2年生和3年生的白芨根为研究材料,通过BGISEQ-500高通量测序平台进行转录组测序,测序结果共获得76 552条Unigenes序列。与七大数据库相似性比对结果显示,得到注释的Unigenes共有52 219条,占所有Unigenes的68.12%。对3个不同年限的白芨根转录组数据进行比较分析,共发现37 825条差异基因,涉及了47种生物功能,可划分为分子功能、细胞组分和生物学过程三大类。通过KEGG富集分析发现共涉及134条信号通路,主要的信号通路为代谢通路和次生代谢产物合成通路。共有59条关键酶差异基因参与了甘露糖的合成途径,多条途径参与了葡萄糖的合成;12条根膨大相关的差异基因参与了白芨根的膨大生长调控。RT-qPCR分析验证了与根膨大和糖代谢相关的6个具有代表性的基因表达与转录组结果趋于一致。本研究结果为进一步深入研究白芨根生长发育和活性成分的生物合成的分子调控机制提供理论依据。     

单细胞转录组测序技术的研究与应用

传统的转录组测序技术对于群体细胞,最终反映的是基因在群体细胞中的平均表达水平,掩盖了不同细胞之间的表达特异性,而单细胞转录组测序技术是通过对植物或动物组织的单个细胞进行转录组测序分析,了解每个细胞的代谢产物、表达基因,进而对相应的组织进行统计学分析,达到细胞分类、生长衍化、生理病理分析研究的目的。随着近几年多种针对单细胞RNA测序数据的分析工具被陆续开发出来,单细胞转录组测序技术在生物科学研究中的应用也日益广泛。本研究对当前较为普及的单细胞测序技术的方法、流程、数据分析及应用进行总结整理,介绍了近几年的单细胞测序技术在动、植物组织中的研究及应用,以期为更好的利用单细胞测序技术提供参考依据。     

白刺花种子转录组分析

为探索白刺花(Sophora viciifolia)硬实形成的相关机制,采用Illumina Hi Seq TM 2000高通量测序技术对白刺花种子转录组进行测序,利用Trinity软件将数据组装形成转录本,对所有转录本进行Nr(NCBI nonredundant protein sequences)、Nt(NCBI nucleotide sequences)、Pfam(protein family)、KOG/COG(eu Karyotic ortholog groups/clusters of orthologous groups)、Swiss-Prot(A manually annotated and reviewed protein sequence database)、KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)和GO(gene ontology)分类和功能注释、Pathway注释,并对种子形成的代谢通路中的相关基因进行了分析。转录组共获得了333 339 724条初始序列,总长为335 557 bp,初始序列组装获得序列片段的平均长度与N50值分别为282 bp和537 bp;与KOG功能注释、GO分类及KEGG代谢通路分析后,获得了44 840个GO功能注释、46 126个KOG功能注释以及89 494个PFAM注释:并从KEGG通路中找到有色氨酸代谢、半胱氨酸和甲硫氨酸的代谢途径的编码基因片段分别有66和37个。     

百合未授粉成熟雌蕊转录组测序研究

本研究旨在大量发掘百合雌蕊特异表达基因,为研究百合杂交障碍的分子机制提供依据。利用Illumina高通量测序平台,进行百合未授粉成熟雌蕊转录组测序和数据组装,并对获得的Unigene进行功能注释、分类和代谢通路分析。“干柱头”雌蕊LoP1和“湿柱头”雌蕊LoP2分别获得40792条和39708条Unigene。2个样品的Unigene通过序列拼接,去冗余处理,以及同源转录本聚类,得到44175条All-Unigene。基于NR、NT、Swiss-Prot、GO、KEGG和COG等6个数据库进行相似性比对（E值≤10-5）,依次分别有30343、21647、21281、19274、12964和22227个基因被注释。KEGG分析中,19274条AllUnigene被注释到128个代谢通路上。基因分析显示,百合未授粉成熟雌蕊已为授粉受精做好了物质、能量、信号转导以及抗病原等准备工作。     

西红花转录组SSR信息分析及其多态性研究

为开发西红花转录组SSR标记,利用MISA软件筛选了西红花球茎转录组测序获得的29 572条Unigenes,对其SSR信息进行分析;利用Primer 3.0软件设计SSR引物,并随机选取30对SSR引物对6个西红花品种进行SSR引物筛选及多态性分析。结果发现,在西红花转录组中共搜索到个7 804个SSR位点,分布于6 306条Unigenes,SSR发生频率为18.73%,平均每5.85 kb含有1个SSR;SSR重复基元中单核苷酸重复出现频率最高,占总SSR的47.83%,其次为三核苷酸(32.94%)和二核苷酸重复(17.41%);二核苷酸重复基元以AG/CT为主(86.68%),三核苷酸重复基元以AAG/CTT为主(24.43%)。利用Primer 3.0软件共设计出11 508对候选引物,随机选择30对引物对6个西红花品种进行SSR引物筛选及多态性分析。30对引物均能扩增出预期大小的条带,有效扩增效率为100%,30对引物在6份西红花品种间未表现出多态性。本研究开发的SSR标记可为西红花遗传图谱构建、抗病虫及抗逆功能基因定位、分子标记辅助育种及西红花遗传多样性分析等提供丰富的候选标记。