花魔芋响应软腐病菌侵染初期的转录组分析

为探讨花魔芋抵御软腐病害的分子机制,分别以染病初期和健康的花魔芋球茎为材料进行转录组测序。结果表明,健康和染病初期花魔芋两组出现3222个差异表达基因,其中2660个基因上调表达,562个基因下调表达,差异表达基因主要涉及细胞组分、生物学过程及分子功能等生理生化过程。表达量上调和下调最大的前10个基因包含编码MiAMP1抗菌蛋白、热激蛋白、胰蛋白酶与蛋白酶抑制剂、胰凝乳蛋白酶抑制剂等与抗病相关的基因。GO功能分类和KEGG通路分析表明,类黄酮和苯丙烷类物质在花魔芋抵御软腐病菌侵染初期发挥重要作用。值得关注的是,硒化合物代谢、维生素B6代谢、类黄酮生物合成、N-聚糖生物合成及链霉素生物合成通路等抗病相关的差异表达基因在花魔芋染病初期全部或大部分受诱导表达。利用高通量测序获得大量花魔芋转录组信息,有助于挖掘与花魔芋抗软腐病相关的关键基因,也为魔芋抗病分子育种提供理论参考。     

杨树干旱胁迫响应转录因子的研究进展

转录因子是杨树干旱胁迫应答分子调控网络中的重要组成部分之一,通过特异性结合干旱响应相关基因启动子区的顺式作用元件,调控下游靶基因的转录表达,从而参与杨树干旱胁迫响应过程。杨树WRKY、NAC、bZIP、MYB和AP2/ERF是干旱胁迫响应分子机制研究中最主要的五大转录因子家族,每个家族拥有超过80个成员。本文简要介绍了杨树干旱胁迫转录组学研究进展,系统总结和概括了杨树这五类转录因子的结构特征与亚家族分类、调控下游靶基因表达的方式及其在参与调控干旱信号转导网络中的作用等方面的研究进展,并对存在的问题与未来研究进行展望,旨在深入了解杨树耐旱分子机理,为培育抗旱型杨树新品种提供参考。     

腐皮镰刀菌侵染甘薯的转录组分析

腐皮镰刀菌(Fusarium solani)是甘薯上的重要病原菌,易引起甘薯根腐病、腐烂溃疡病等。为明确F.solani在侵染甘薯时病原基因变化趋势,对腐烂溃疡病病菌侵染甘薯不同时期取样,通过Illumina Hiseq 4000高通量测序平台测定及分析序列。结果表明,共获得1 068 861 644条有效数据,F.solani侵染后6 h、24 h、3 d、5 d分别筛选出了1 056、995、737、935个显著差异表达基因,其中上调基因分别有587、679、430、551个,下调基因分别有469、316、307、384个,GO功能分析差异基因富集在分子功能和细胞组分,KEGG通路富集分析属于代谢和遗传信息过程。其中差异表达倍数2倍以上,且表达量水平前20的差异基因,有15个基因参与碳水化合物、能量、核苷酸以及氨基酸代谢;3个基因参与翻译和蛋白质加工和修饰等遗传信息处理;2个基因参与细胞自噬过程。随机筛选9个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证,结果表明,这9个基因的表达模式与转录组数据分析结果基本一致。本研究结果发现,F.solani在侵染甘薯过程中代谢活跃,这可能是其在侵染甘...     

马蜂柑响应黄龙病菌不同侵染时期的生物学和转录组学分析

【目的】柑橘黄龙病(Huanglongbing,HLB)是制约柑橘产业发展的重大病害,我国发生的黄龙病由韧皮部杆菌亚洲种(‘Candidatus Liberibacter asiaticus’,CLas)引起。本研究通过分析潜在耐黄龙病柑橘品种马蜂柑(Citrus hystrix)在感染黄龙病后不同时期的生物学症状、显微结构和转录组学差异,揭示马蜂柑不同时期对黄龙病菌具有耐性的分子机理,为进一步深入挖掘抗性基因及开展抗病育种打下基础。【方法】以嫁接在两年生卡里佐枳橙砧木上的马蜂柑作为供试材料,使用只感染CLas、其他常见柑橘病毒类病原均呈阴性的毒源为接毒材料对马蜂柑进行接种,并在接种毒源后每隔15 d进行定期的荧光定量PCR检测。将马蜂柑接种毒源4个月(最早检测到CLas阳性)作为感病前期处理,接种毒源14个月作为感病后期处理,以健康植株为对照,进行生物学症状和显微结构观察,分析其感病后不同时期的结构变化。结合比较转录组学分析与荧光定量PCR验证,解析其耐病相关机制。【结果】症状观察发现,马蜂柑在感病前期和感病后期,植株叶片几乎不显症;显微结构观察表明,马蜂柑在感病前期中脉组织结构清晰...     

欧美杨溃疡病菌在侵染寄主过程中的动态变化1）

采用Real－time PCR和病理组织切片相结合的方法，分析了欧美杨溃疡病病原菌（ Lonsdalea quercina subsp．populi）侵染欧美杨（ Populus×euramericana‘zhonglin46’）后不同时间的种群量及其变化。结果表明：接种3d后植株内己有一定的菌量积累，从结构上看，对植物尚未造成明显的伤害。但从接种第5天开始，菌量明显增加，部分细胞破裂，植株显症。接种9～15 d，菌量增加到峰值，并进入稳定期，韧皮部组织细胞破裂明显，薄壁细胞解离，植株显症严重。应用Real－time PCR分子定量法可直接对欧美杨植株体内的病原菌进行动态定量研究。     

植原体侵染对桑树叶片转录组的影响

桑黄花型萎缩病是桑树重大病害之一,会对桑树产生多方面的影响。转录组可检测物种的整体转录活动,为此研究黄花型萎缩病桑树湖桑32叶片转录组的变化,并分析其中的关键UniGenes与代谢途径。结果获得8 265个具有差异表达的UniGenes,其中4 445个表达上调,3 820个表达下调。差异表达基因的GO功能显著性富集获得18 734个具有显著差异的对应关系,其中富集50条UniGenes以上的GO分类涉及了12个亚类。两样品的代谢通路富集分析显示,UniGenes参与的6大类41个亚类代谢通路中8个途径差异显著。与植物抗性基因数据库PRGDB比对,发现37类89个R基因表达模式发生了变化。这为进一步对该病原菌的致病机理研究提供了基础。     

黑斑病菌侵染后杨树叶片细胞超微结构的变化

为了解黑斑病菌侵染杨树叶片后，叶片细胞超微结构的变化，以对黑斑病菌高抗的无性系NL 895杨（Populus euramericana CL“NL 895”）和感染黑斑病菌的加杨（Populus canadensis Moench）叶片为实验材料，进行了扫描电镜和透射电镜分析，这为进一步研究黑斑病菌的致病机制提供了细胞学方面的理论依据。     

陕西省杨树溃疡病菌地理种群研究

对陕西省不同地区杨树溃疡病病原菌研究显示,在关中地区,杨树溃疡病病原菌包括聚生小穴壳(Dothiorella gregaria Sacc.)、金黄壳囊孢(Cytospora chrysosperma Fr.)、杨细盾霉(Coniothyrium populinum Schulz. et Sacc.)和镰刀菌(Fusarium sp.)4种真菌;陕北地区杨树溃疡病主要由C. populinum Schulz. et Sacc.及C. chrysosperma Fr.所致;陕南杨树溃疡病发生少。接种试验表明,聚生小穴壳和杨细盾霉在各地理菌系之间存在着培养性状与致病性分化, 聚生小穴壳致病性较强, 杨细盾霉致病性较弱。     

杨树溃疡病菌温度依赖性的研究

通过对菌落最大生长速率、直径加倍时间的测定和所得结果的聚类分析,将供试菌株分为4个温度依赖型,并分析了杨树溃疡病菌(Botryosphaeria dothidea)的极限温度和对连续高温的忍受能力及扩散趋势.     

软腐病菌胁迫下甘薯生理生化响应及转录组分析

为明确软腐病害生理机制,提高甘薯贮藏期的品质,以浙江地区甘薯主要鲜食品种‘心香’为试验材料,对其病菌侵染前后的生理生化响应和转录组学进行分析。结果表明：1）软腐病侵染后,甘薯抗氧化酶和细胞壁降解酶活性显著提高,超微结构显示甘薯细胞结构受到严重破坏。2）甘薯软腐病侵染过程中有12 205个基因发生显著变化,其中7 505个上调表达,4 700个下调表达;GO类目中,差异表达基因（DEGs）被富集到细胞器、膜等细胞部位,代谢过程、生物活性和相应刺激反应等生物过程,催化活性等分子功能。KEGG注释分析可知,DEGs显著富集在苯丙烷代谢、碳代谢、淀粉蔗糖代谢、氨基酸生物合成、柠檬酸循环和激素信号转导次生代谢产物的生物合成中。本研究为进一步甘薯抗病相关基因功能的研究和抗病机理的解析提供了理论参考。     

抗感菜豆品种对菜豆普通花叶病毒侵染后的转录组分析

菜豆普通花叶病毒（BCMV）在世界范围内分布广泛并可造成菜豆严重减产。菜豆是BCMV的主要寄主,不同遗传背景的菜豆对BCMV侵染的响应存在显著差异,目前菜豆抗性基因功能及BCMV的致病机制鲜有报道。为了为菜豆抗性基因功能的研究以及分子抗病育种提供相关依据,利用转录组测序（RNA sequencing）技术对BCMV(C54株系)侵染感性及不同抗性的菜豆品种材料进行转录组测序,对所得数据筛选差异表达基因并进行Gene Ontology(GO)、Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)富集以及进行Weighted correla?tion network analysis(WGCNA)分析。结果发现,不同的菜豆品种中病毒的积累量、差异表达基因的定位及一些关键通路对病毒侵染的响应存在共性和差异（如昼夜节律、光合作用、植物-病原体的相互作用和一些代谢途径相关通路等）。在接种叶上,Dubbele witte品种（DW,对BCMV侵染易感）与Redland’s greenleaf C品种（RGLC,对BCMV侵染具有抗性）差异表达的基因类型上更为相...     

尖孢镰刀菌侵染枸杞根系的转录组分析

由尖孢镰刀菌引起的根腐病是枸杞种植中的主要病害之一,为探究尖孢镰刀菌侵染枸杞的分子致病机制,并挖掘其关键致病基因,通过尖孢镰刀菌侵染‘宁杞1号’枸杞根系,于侵染第7天刮取菌样进行转录组测序分析。结果表明,与纯培养菌株相比,在侵染第7天的尖孢镰刀菌中共发现了1 892个显著差异表达基因,其中上调表达基因1 242个,下调表达基因650个;GO富集分析表明,分子功能分类的跨膜转运蛋白和ATP酶活性以及生物学过程分类的跨膜转运可能在尖孢镰刀菌致病过程中发挥了重要作用;KEGG富集分析表明,鞘脂代谢、过氧化物酶体和ABC转运蛋白是尖孢镰刀菌侵染过程的主要代谢途径。此外,通过对比分析编码碳水化合物酶与植物-病原互作相关基因在尖孢镰刀菌侵染前后的表达量,筛选到10个关键致病候选基因。     

红橘响应褐斑病菌侵染的转录组学分析

【目的】明确红橘(Citrus reticulata Blanco, cv. Hongjv)接种褐斑病致病菌——链格孢菌橘致病型(Alternaria alternata tangerine pathotype)后基因种类和表达量在转录水平的变化规律,确定红橘响应该致病型侵染的关键基因。【方法】采用链格孢菌橘致病型接种红橘离体叶片,28 h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,以甜橙基因组为参考,以|log2 fold change|≥1,q-value≤0.01为阈值选取感病和健康红橘叶片转录组的差异表达基因,应用GO数据库对差异表达基因(differentially expressed gene,DEG)进行功能分类,KEGG分析代谢途径,MapMan软件分析生物胁迫信号通路相关基因的表达变化。采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。【结果】红橘接种链格孢菌橘致病型28 h后产生大量与胁迫相关的差异表达基因,获得上调差异基因5 173个,下调差异基因6 555个。GO功能分类显示差异基因主要与蛋白结合、膜、氧化还原过程等相关。通过KE...     

杨树溃疡病菌致病性分化与酯酶同功酶关系的研究

对北京地区搜集的183个杨树溃疡病菌(Dothiorella gregaria Sacc.)菌株,在做了培养性状观察和致病力测定的基础上,选取致病力不同的(强、中、弱)18个菌株进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,测定酯酶同功酶。结果表明:(1)供试菌株的酯酶同功酶谱大体上可分为2种类型,类型Ⅰ有较完整的显示紫红色和浅褐色2种主酶带,类型Ⅱ缺少或仅具不明显的紫红酶带;(2)菌株紫红色主酶带的多少和颜色深浅与致病力强弱有明显的相关性。     

基于RNA-Seq的杜仲转录组微卫星特征分析

对杜仲(Eucommia ulmoides)国审良种‘华仲6号’和‘华仲10号’花后70和160d的种仁共4个样本进行转录组测序,对测序数据进行组装和功能注释分类,并对转录组获得的单基因簇(unigene)进行微卫星特征分析。利用新一代高通量测序技术Illumina HiSeq~(TM)2000对杜仲样品进行转录组测序,采用软件Trinity进行组装;利用BLAST软件将unigene序列分别与Nr、GO、COG和KEGG等数据库比对分析;利用MISA软件对转录组的96 469条unigenes进行SSR搜索。结果表明:转录组测序分析,共得到72 791 399个高质量的序列读取片段(Clean reads),包含了14 702 548 161个的碱基序列(bp)信息。对reads进行序列组装,共获得96 469个平均长度为690bp的unigene,序列信息量达到了66.56 Mb。同源性分析结果显示,有49 856个与其它物种同源的unigenes得到注释,占All-unigene的51.68%。将杜仲转录组中的unigene与GO数据库进行比对分析,根据其功能可将注释到的38 983条unigene分成3大类(细胞组分、分子功能和生物学过程)56个分支;根据COG功能可将注释的14 796条unigene基因划分成25个类别;KEGG数据库作为参照,可将注释到的11 260条unigene定位到117个代谢途径分支;SSR位点搜索结果显示,96 469条unigenes中共包含9 621个完整型SSR位点,占总SSR位点的84.14%。完整型SSR位点共包含55种重复基元,其中出现频率最高的重复基序类型为单核苷酸重复中的A/T(4 597个),其次是AG/CT(2 597个)、AT/AT(439个)。     

马铃薯转录组测序研究进展

介绍转录组测序平台、实验方法、生物信息学分析及目前在马铃薯等高等植物中的应用,讨论了转录组测序在高等植物中研究的问题和新的方向,以供参考。     

基于转录组的糙苏MYB转录因子的挖掘及分析

本研究基于糙苏的转录组数据库,挖掘参与糙苏生长发育及次生代谢产物合成相关的MYB转录因子,对糙苏MYB转录因子的理化性质、氨基酸序列及保守基序、高级结构、系统进化树进行挖掘和生物信息学分析,并结合GO注释、蛋白质功能预测和表达模式进行深入分析。从糙苏转录组数据中共挖掘出61条具有完整MYB保守结构域的转录因子序列;系统进化分析结果显示,糙苏MYB转录因子可能参与糙苏黄酮类物质的生物合成,在生长发育过程及抗逆性胁迫中起作用;GO注释分析表明,糙苏MYB转录因子家族蛋白在生物学过程中主要参与糙苏的细胞过程和生物调节过程;PuMYB7、PuMYB10、PuMYB34、PuMYB40、PuMYB42、PuMYB43参与了植物萜类代谢生物途径;表达分析显示,PuMYB48、PuMYB51、PuMYB9、PuMYB17、PuMYB56可能参与糙苏根部木质素的生物合成和次生生长等过程。     

油棕转录组SSR 标记开发研究

从NCBI网站下载4072 条油棕EST,结合文献报道的油棕果肉转录组序列信息,通过聚类拼接和处理,得到全长为32637.947 kb的无冗余序列20054条。在这些序列中共检索出4 538 个SSR袁检出率为22.6%遥其中以单核苷酸重复基序为主导类型袁出现频率为51.2%,二核苷酸、三核苷酸重复基序的出现频率分别为20.4%和17.9%。随机挑选了400对SSR引物进行PCR 多态性检测,获得29对PCR多态性引物,并随机选取11引物进行验证,在4种不同来源的油棕样本中表现出多态性。     

基于转录组测序的紫薇SSR特征分析

以紫薇叶片为材料,通过Illumina Hiseq X Ten测序平台进行高通量测序,利用MISA软件分析转录组的SSR相关信息。结果表明：测序共获得31 461条Unigene序列,总长度34 408 463 bp,其中有5 617条Unigene序列含有SSR位点,共发现SSR位点6 761个,出现频率为21.49%,平均分布距离为5.09 kb;主要的优势重复类型为二核苷酸重复和三核苷酸重复,分别占总SSR的44.95%和36.41%;AG/CT和A/T为SSR优势重复基元,出现频率分别为40.23%(2 720个)和16.57%(1120个)。分析表明,紫薇转录组中SSR类型丰富、位点出现频率高、多态性潜力高,在紫薇种质遗传多样性研究、品种鉴定、杂种鉴定等方面具有应用价值。