糯谷与非糯谷waxy基因全序列比对与多态性位点分析

为了明确粳糯谷子waxy基因DNA全序列及其氨基酸序列多态性,以3份糯质和2份非糯谷子品种为材料,通过Primer Premier 5.0引物设计、PCR扩增、目的片段纯化、阳性克隆和菌液PCR测序拼接,以Setaria italica v2.2 (Foxtail millet)基因为参考序列,分析参试材料间waxy基因全序列的多态性位点,利用在线SMART (http://smart.embl-heidelberg.de/)分析预测其waxy氨基酸序列及其二级结构域。结果表明,(1)waxy基因全序列总长度为4 218 bp。5份供试材料与参考基因序列比对共检测到54个突变位点,其中转换、颠换(易位)、插入和缺失突变依次分别为24、19、5和6个。(2)‘公谷68’、‘红粘谷’、‘赤谷4号’、‘赤谷9号’和‘杏黄粘’与参考基因序列比对分别含有36、8、5、5和0个差异位点,其中‘公谷68’与参考基因组序列比对,存在Intron 6第2 052 bp (T)和Intron 9第2 883 bp (AGGTG)等5个插入,在Intron 12 (3 602 bp)缺失T,Intron 6 (2 109～2 125 bp)缺失ACATTCTTTCAGACTGC等6个缺失位点,以及Intron 1 (396, 787 bp)(C-A)等12个颠换,exon 1 (54, 68 bp)(A-G)等12个转换。‘红粘谷’Intron 6在2 078 bp (T-A)等含有3个颠换,以及exon 1第54和68 bp、Intron1第201 bp (A-G)等5个转换。(3)粳糯谷waxy基因序列比对中,‘公谷68’、‘杏黄粘’和‘红粘谷’与非糯‘赤谷4号’分别含有31、5和3个多态性位点。(4)粳糯谷之间检测到70个氨基酸序列差异位点,其中‘公谷68’与其余4份材料存在69个差异位点,‘杏黄粘’第248个氨基酸为S (丝氨酸),其余4份材料均为N (天冬酰胺)。‘公谷68’检测到low complexity (51～67)、Pfam:Glyco_transf_5 (81～341)、Pfam:Glycos_transf_1 (385～524)、Pfam:Glyco_trans_1_4 (396～533)和low complexity (580～604)等5个waxy氨基酸序列二级结构域,‘红粘谷’、‘杏黄粘’、‘赤谷4号’和‘赤谷9号’均含有上述前4个结构域,但与‘公谷68’结构域的氨基酸位置不同,其差异氨基酸数目依次分别为0、1、0和12个。     

谷子农艺品质性状的变异分析与糯性鉴定

为了明确谷子的农艺和品质性状,快速鉴定胚乳的粳糯性,以11份谷子品种为材料,利用SAS 9.3软件和I₂-IK染色技术,对其农艺和品质性状变异、相关性与籽粒粳糯性进行分析。结果表明,供试谷子品种单穗重的变异系数最大,为20.73%,节间数最小,为6.05%。糯质类型单穗重与单穗粒重和出米率的相关系数均为0.98,单穗粒重与出米率的相关系数为0.97,均达到极显著正相关;非糯类型单穗重与单穗粒重的相关系数为0.99,穗长和穗下节间长与出米率的相关系数分别为-0.94和-0.82,均达到极显著正或负相关。节数与单穗重和单穗粒重均达到显著正相关。非糯类型具有较低的糊化温度、较高的胶稠度和直连淀粉含量。‘杏黄粘’、‘猫爪粘’、‘白米粘谷’等糯质类型I₂-IK染色呈红褐色,‘鸭子嘴’、‘金丰谷’、‘丰田501’、‘200106’、‘赤谷9号’和‘9931-2-1-2’等非糯类型呈蓝色。     

甘蓝型油菜种子发育灌浆后期的转录组分析

油菜种子发育是产量和品质形成的关键发育阶段,包含了复杂的发育过程和调控网络,有效地解析种子发育的转录调控机制具有重要的意义。以甘蓝型春油菜品种青杂5号为研究材料,利用RNA-seq技术对种子发育的后期(30-DAF,40-DAF)2个发育时间进行转录组测序,筛选差异基因,并利用GO数据库和KEGG数据库注释差异基因功能和可能参与的调控途径。结果表明,从油菜种子灌浆后期的2个时间点的转录组中分别检测到70 850和65 193个表达基因,筛选得到2 654个差异表达基因,其中1 941个基因下调表达,713个基因上调表达,29个基因表达差异倍数|log2Ratio|≥10。GO基因功能分析显示,生物学途径中富集最显著的条目是染色质组装相关的等生物学过程,分子功能方面富集最显著的条目依次是蛋白质代谢、营养库活性等功能类别,而在细胞组件方面富集最显著的条目是染色体相关的等细胞组件。Pathway显著性富集分析显示注释基因最多的途径是次生代谢途径,其次是淀粉、蔗糖代谢途径、苯丙素生物合成途径中的、碳代谢途径和氨基酸生物合成途径。甘蓝型油菜种子发育后期的转录组分析表明,种子发育30-DAF时期次生代谢物、脂质代谢等表达活跃,40-DAF时期逐渐转变为蛋白质、氨基酸生物合成、光合碳代谢、碳代谢等表达活跃,提示油菜种子灌浆后期仍处于复杂的物质与能量代谢调控过程。     

糯质与非糯谷子Waxy基因exon4～exon9区间RT-PCR分析

为了明确糯质和非糯谷子Waxy基因c DNA序列变异,为品质育种提供实验依据,以2份糯质和2份非糯谷子为材料,利用特异RT-PCR和序列比对,研究了Waxy基因exon4~exon9区间c DNA序列SNPs及其氨基酸多态性,结果表明,糯质红粘谷(00000537)与白米粘谷的同源性为99.12%,在第163、第192、第245和第358位点检测到4个SNPs;非糯类型丰田501与赤谷4号的同源性为98.9%,在第139、第189、第282、第445和第451位点有5个SNPs。糯质红粘谷(00000537)与非糯品种赤谷4号相似性为98.23%,红粘谷(00000537)在第139、163、189、192、245、358、445和451位点碱基分别为T、G、T、G、G、A、C和A,赤谷4号在上述位点依次分别为C、A、G、A、A、C、T和G。糯质红粘谷(00000537)与非糯品种丰田501的相似性为98.9%,红粘谷(00000537)在163、192、245、282和358位点分别为G、G、G、A和A,丰田501依次分别为A、A、A、G和C。红粘谷(00000537)和赤谷4号exon4~exon9区间的c DNA序列编码的氨基酸序列中,检测出6个氨基酸变异,和丰田501出现3个氨基酸的变异。     

三个新疆核桃品种的转录组分析

核桃(Juglans regia L.)是新疆的重要经济树种。为研究‘新温81’(W81)、‘新温179’(W179)和‘新萃丰’(X10) 3个新疆核桃品种差异的遗传基础,我们对3种核桃仁的转录组进行了测序和分析。结果表明,所有样本与参考基因组比对后匹配率在93%以上,共有36 812个基因至少在六大数据库(NR, SwissProt, Pfam,COG, GO和KEGG)中一个数据库获得注释,占总基因数目的 84.97%。分组比对显示,W81与X10、W81与W179、W179与X10间分别有1 921、2 058和1 253个差异表达基因。通过GO功能注释显示,3个品种差异基因在生物过程、细胞组分和分子功能3大类别均有分布,且分类结果相似。KEGG代谢通路富集分析表明,W81与W179,W81与X10间的差异基因主要富集在氨基酸代谢、脂肪酸合成与降解等代谢途径,W179与X10间仅在四条代谢途径有差异基因富集。本研究为培育优质核桃品种提供了科学依据。     

杜仲雌花芽2个发育时期转录组分析

杜仲(Eucommia ulmoides)的果实是提取杜仲胶和杜仲籽油的重要原材料,在工业、医疗、食品等领域开发前景广阔。为了揭示雌蕊原基发育相关基因的表达情况,本研究以杜仲果用良种‘华仲6号’(Huazhong No.6)为材料,利用lllumina Hiseq X-10高通量测序平台,分别对花序原基分化期和雌蕊原基分化期的花芽进行转录组测序,通过生物信息学对2个发育时期的雌花芽转录组进行比较分析,筛选出与杜仲雌蕊原基发育相关的差异基因。结果显示,转录组测序共获得68.11 Gb数据,各样品的Clean reads与杜仲基因组进行序列比对,比对效率为91.59%~92.05%,同时2个发育时期共筛选出485个差异表达基因,其中219个差异基因在雌蕊原基分化期表达上调,266个表达下调。差异基因GO富集结果表明,花的发育、光周期现象、激素生物合成以及蛋白结合转录因子活性等相关的生物途径被富集。KEGG富集结果表明淀粉和蔗糖代谢、碳代谢、昼夜节律和植物激素信号转导等代谢通路被富集。结果表明光周期途径是诱导杜仲成花的重要途径,且雌蕊原基发育受碳水化合物、植物激素和其他代谢物质调控。本研究为杜仲花器官发育调控基因的挖掘提供了基础数据,也为果用杜仲的分子育种提供了参考。     

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。     

半糯粳稻与常规粳稻籽粒代谢物的差异及氨基酸合成

为探明半糯粳稻与常规粳稻代谢组分的差异以及代谢物在氨基酸合成通路中的变化。本研究以1个半糯粳稻品种‘扬农香28’(YNX28H)和2个常规粳稻品种‘扬大3号’(YD3)、‘扬大4号’(YD4)为试验材料,利用LC-MS非靶向代谢组学技术检测了3个水稻品种的代谢物。结果表明,YNX28H和YD3比较组中鉴定了201种差异代谢物(120个上调和81个下调),YNX28H和YD4比较组中鉴定了246种差异代谢物(120个上调和126个下调)。半糯粳稻品种‘扬农香28’含特有代谢物89种。半糯粳稻与常规粳稻的差异代谢物主要涉及氨基酸代谢通路、脂类代谢通路和淀粉合成通路。YNX28H和YD3比较组氨基酸合成通路中L-天冬氨酸、L-天门冬酰胺、L-谷氨酸、精氨酸、氨气代谢物显著上升。YNX28H和YD4比较组氨基酸合成通路中丝氨酸、L-天冬氨酸、L-天门冬酰胺、L-谷氨酸、氨气代谢物显著上升。这些代谢物在半糯粳稻氨基酸合成与代谢过程中扮演者重要的角色。本研究为培育优质食味粳稻新品种提供理论依据。     

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。     

烯效唑浸种对干旱胁迫下大麻叶片的转录组调控分析

为了从转录组水平分析烯效唑缓解干旱胁迫的分子机制,以大麻品种‘汉麻2号’为材料,试验共设清水浸种的正常供水(CK),清水浸种的干旱处理(D),烯效唑浸种的干旱处理(SD) 3个处理,干旱胁迫处理4 d,利用RNA-Seq技术对叶片进行转录组测序分析并探讨半乳糖代谢、植物激素信号转导和氮代谢通路及相关基因。结果表明,CK vs D与D vs SD比较发现,全部差异表达基因有2 423个,其中不同处理共有差异表达基因1 109个。通过GO富集分析表明,两个比较中有1 402和1 144个差异表达基因在生物学过程、细胞组分和分子功能均有分布,且分类结果相似。差异基因GO主要富集在蛋白质折叠、氧化还原过程、胞浆、叶绿体包膜、水解酶活性、氧化还原酶活性等功能。KEGG富集结果表明,差异基因KEGG主要富集在半乳糖代谢、苯丙酸生物合成、植物激素信号转导、氮代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、氨基酸的生物合成等代谢途径。本研究主要分析了半乳糖代谢、植物激素信号转导和氮代谢途径,其中半乳糖代谢中UDP糖焦磷酸化酶基因,UDP葡萄糖4-差向异构酶基因,棉子糖合酶基因,水苏糖合酶基因,β-呋喃果糖苷酶基因等,植物激素信号转导中生长素响应蛋白,脱落酸受体,蛋白磷酸酶,脱落酸不敏感蛋白等,氮代谢中高亲和性硝酸盐转运蛋白,谷氨酸脱氢酶基因,谷氨酰胺合成酶基因和碳酸酐酶基因在烯效唑处理下表达水平发生变化。本研究为深入了解烯效唑处理对大麻响应干旱胁迫的分子调控机制、关键基因克隆以及功能验证等提供研究基础和理论依据。     

低温胁迫对冰菜转录组水平响应分析

利用二代高通量测序技术对低温胁迫处理的冰菜进行测序,构建冰菜转录组数据库.分别得到24.13 Gb有效数据和24045条Unigene的注释,得到DEGs 1902个(T0 vs T1)和2134个(T0 vs T2).T0 vs T1组和T0 vs T2组分别有40和41个功能小类化归GO数据库;分别有20和24个功能分类注释到KOG数据库;155和272条基因注释到KEGG数据库,并分别富集在74和105条代谢通路.T0 vs T1组DEGs主要注释到植物信号转导等4个代谢通路;T0 vs T2组DEGs注释到苯丙醇类生物合成等11个代谢通路,其中正向影响代谢途径:丙酮醇类生物合成、嘌呤代谢、谷胱甘肽代谢、脂肪酸代谢、类黄酮代谢、氨基酸的生物合成代谢途径等;负向影响代谢途径:植物-病原互作、植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢等途径.通过对淀粉和蔗糖代谢途径关键基因分析表明:低温胁迫1 h (T1),海藻糖6-磷酸合酶、海藻糖-6-磷酸酯酶、β-淀粉酶、葡萄糖-1-磷酸腺苷酰转移酶、糖原磷酸化酶等5个关键基因表现为上调表达,未见下调表达基因;低温胁迫36 h (T2),海藻糖-6-磷酸合酶、己糖激酶、β-淀粉酶等3个关键基因上调表达,葡萄糖内酯-1,3-β-葡萄糖苷酶基因下调表达.选取淀粉和蔗糖代谢途径中8个DEGs,经RT-qPCR分析,8个DEGs的相对表达量与转录组表达水平相符.     

水稻OsCAT3敲除植株的差异表达基因分析

为了进一步研究OsCAT3的分子机制及分子调控网络,利用基因芯片对WT和OsCAT3_(crispr)幼苗进行了全基因组分析。本研究利用CRISPR/cas9技术敲除过氧化氢酶基因OsCAT3,获得的转基因植株OsCAT3_(crispr)。利用基因芯片技术分析发现,转基因植株OsCAT3_(crispr)中差异表达基因共8 812个,其中4 580个表达上调,4 232个表达下调。对差异表达基因进行GO和KEGG富集分析发现,差异基因在毒素代谢以及光合作用相关的途径中显著富集,表明水稻过氧化氢酶基因OsCAT3可能与毒素代谢和光合作用途径有关。本试验对OsCAT3_(crispr)进行基因芯片分析得到了大量的差异基因,对深入了解过氧化氢酶基因调控机制有重要的意义。     

洋葱转录组测序及黄酮类化合物合成相关基因的分析

洋葱是世界范围内种植的重要蔬菜作物,其鳞茎颜色是洋葱选育和食用的重要性状。本研究对紫皮洋葱和黄皮洋葱进行高通量转录组测序,挖掘黄酮类化合物合成的基因,探讨不同皮色形成的分子基础。本研究共获得5 809个差异表达基因,包括2 991个上调表达基因,2 818个下调表达基因。差异基因GO功能富集分析显示,差异基因主要参与细胞组分、生物过程和分子功能3大类。KEGG显著富集分析显示,差异表达基因主要富集在3条代谢途径上。黄酮类化合物合成相关的通路有类黄酮合成途径、花青素合成途径、异黄酮合成途径、黄酮和黄酮醇合成途径,并筛选出了F3’H、FLS、CHI和DFR等黄酮类合成相关的结构基因。本研究为进一步探讨洋葱皮色相关的代谢合成途径关键酶的功能及其调控机制提供了基础。     

马铃薯块茎创伤木栓化过程的转录组分析

马铃薯块茎受到创伤后诱发的木栓化,对块茎的愈伤和保持良好品质等方面具有重要作用。为探究马铃薯块茎创伤木栓化过程中的分子机制,本研究以‘D47’为实验材料,在马铃薯块茎创伤后0、27、54 h分别取样进行转录组测序及分析。结果表明,创伤27 h后诱导的DEGs有8 184个,其中显著上调4 829个,显著下调3 355个;与27 h相比,54 h有3 385个DEGs,其中显著上调2 259个,显著下调1 126个。GO富集分析表明,差异基因主要集中在氧化还原酶活性、氧化还原过程、生物过程、代谢过程和催化活性。KEGG富集分析表明差异表达基因主要富集在苯丙烷生物合成、苯丙氨酸代谢、谷胱甘肽代谢、植物激素信号转导、脂肪酸代谢途径。实时荧光定量PCR验证结果表明,6个DEGs的差异表达结果与转录组分析的结果基本一致,证明转录组数据的可靠性。     

利用分子选择培育水稻‘吉粳88’(hd2/hd4)导入系

旨在将水稻早抽穗基因hd2和hd4导入优良品种‘吉粳88’,培育可在黑龙江省北部种植的水稻‘吉粳88’(hd2/hd4)导入系。以‘吉粳88’为受体,‘空育131’为供体,利用分子选择及回交转育创制‘吉粳88’(hd2/hd4)导入系,在寒区第三积温区田间鉴定导入系的生育期、农艺性状及产量。‘吉粳88’和‘空育131’杂交‘、吉粳88’作为轮回亲本回交4次、回交后代自交2次,每个世代利用Hd2-Caps和Hd4-Caps进行前景选择,利用SSR标记进行背景选择,获得了‘吉粳88’(hd2/hd4)导入系-1和‘吉粳88’(hd2/hd4)导入系-2,两个导入系抽穗期和‘空育131’类似,株型特征和‘吉粳88’类似,丰产性明显高于‘空育131’。‘吉粳88’(hd2/hd4)导入系培育成功,并且具有应用于黑龙江省第三积温区及第二积温区下限的可能。     

蔗茅野生种响应低温胁迫的数字基因表达谱

以蔗茅野生种(昆明蔗茅99-1)为材料,利用数字基因表达谱(DGE)技术,对4℃低温胁迫处理后的蔗茅野生种构建的c DNA文库进行差异基因表达谱分析。结果表明,低温处理24 h(ER-LT1)有2 391个基因,低温处理72 h(ER-LT2)有4 892个基因因低温处理而发生表达变化。GO功能显著性富集分析表明,差异基因主要涉及对非生物刺激反应、氧化还原过程、能量代谢以及催化活性。KEGG富集分析表明,两个不同处理时间下共同富集的通路主要为植物激素信号转导途径、植物-病原体互作通路、光合作用通路、淀粉和蔗糖代谢途径和苯丙烷生物合成途径等。利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)验证2个在低温胁迫条件下的差异表达基因,其结果与DGE分析结果基本一致,证实了DGE测序结果的可靠性。     

低温胁迫下马铃薯的数字基因表达谱分析

以马铃薯品种合作88为材料,利用数字基因表达谱(DGE)技术,对–2℃低温胁迫处理后的马铃薯叶片c DNA文库进行差异基因表达谱分析。结果表明,有28 505个基因受低温胁迫诱导差异表达,其中上调表达基因13 703个,下调表达基因14 802个。GO功能显著性富集分析表明,DEGs主要涉及信号生物代谢过程、氧化还原过程、能量代谢、次生代谢过程以及催化活性。KEGG富集分析表明,上调表达基因主要富集于苯丙烷、光合作用天线蛋白、类胡萝卜素的生物合成、苯丙氨酸代谢及淀粉与蔗糖代谢途径,而下调表达基因主要富集于植物激素信号转导途径。利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)验证4个DEGs在低温胁迫条件下的差异表达,其结果与DGE分析结果基本一致,证实了DGE测序结果的可靠性。     

低温条件下蓖麻种子萌发期转录组分析

蓖麻(Ricinus communis L.)是一种冷敏感作物,解析其响应低温胁迫的关键调控基因,对于选育耐低温蓖麻品种具有重要的理论意义。以蓖麻耐低温品种‘通蓖5号’为材料,构建15℃(低温)和25℃(适温)萌发条件下完全展开的子叶cDNA文库,利用Illumina测序技术进行转录组测序(RNA-Seq),筛选差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)。结果表明:借助RNA-Seq技术共筛选到1 530个DEGs,其中低温相对于适温表达上调的DEGs有848个,表达下调的DEGs为682个;对1 530个DEGs进行GO功能分类和富集分析显示,共有953个DEGs被注释到GO功能三大分类的57个亚类中,涉及生物学过程、细胞成分及分子功能的DEGs比例分别为88.46%、69.67%和25.71%;KEGG功能分类显示,低温相对于适温表达上调的DEGs有243个,被富集到201个代谢通路中,其中显著富集的通路包括细胞周期、激素信号转导、DNA复制、细胞周期-酵母、减数分裂酵母和孕酮介导的卵母细胞成熟等20个通路,差异基因数富集最多的代谢通路为细胞周期;利用qRT-PCR对上调表达且显著富集的8个DEGs进行了表达分析,证实了转录组测序结果的准确性。该研究将为揭示蓖麻种子低温条件下萌发的分子机制提供理论依据。     

转录组鉴定‘三白’石榴品种籽粒发育相关差异表达基因

为了研究石榴籽粒发育遗传机制及其在育种中的应用,以‘三白’石榴品种开花后60 d和120 d籽粒为试材,进行转录组测序分析。对表达差异基因进行GO注释及KEGG富集分析。结果分析表明,与‘三白’石榴开花后60 d籽粒相比,在开花后120 d籽粒中总共检测到8 409个显著差异表达基因;KEGG富集分析表明差异表达基因显著富集在激素信号转导及其它代谢产物的合成和代谢等18条代谢通路上;5类可变剪接类型中鉴定出了76个靶基因,其中17个为差异表达基因。定位到的差异表达基因可以为解析石榴籽粒发育以及基因克隆提供理论指导。     

外源6-BA调控孕穗期低温后小麦幼穗发育的转录组分析

小麦孕穗期对低温非常敏感,低温胁迫后外源喷施6-苄氨基腺嘌呤(6-BA),能够缓解低温胁迫对小麦造成的伤害,通过转录组测序技术分析6-BA提高小麦抗寒性的分子机制。选用低温敏感型品种皖麦52和低温迟钝型品种烟农19为试验材料,在孕穗期低温胁迫后喷施20 mg L–1的6-BA溶液,以喷施等量蒸馏水处理为对照。观察幼穗形态,并测定幼穗可溶性糖含量和淀粉含量。再通过转录组测序筛选并分析差异表达基因,探究差异表达基因的功能及可能参与的调控通路,采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。外源6-BA处理10d后,与对照相比小麦幼穗形态发育良好,可溶性糖、淀粉含量均升高。转录组结果表明,在皖麦52和烟农19中分别鉴定出22,770个和9866个差异基因,其中有661个基因在两个品种中均上调,从中筛选出ARF5、AGPL1、1-SST、SWEET15等基因,这些基因与调节植物激素水平、淀粉合成、糖代谢等有关。对筛选出的差异基因进行GO和KEGG富集分析。GO注释表明皖麦52和烟农19差异基因的功能都主要富集于细胞结构稳定性、代谢、催化活性等。KEGG富集分析表示信号转导、内源激素水平的调节、碳代谢...