百蕊草转录组测序及黄酮合成相关基因分析

本研究以正常生长和喷施硝酸银(1mmol/L)诱导子处理的百蕊草植株作为供试材料,基于高通量测序技术(Illumina Hi-seq 2000 platform)对百蕊草植株进行转录组测序分析探讨其黄酮类代谢通路及相关基因.结果表明,通过转录组测序共获得69 503条Unigene,平均长度为1 226 bp,48 6...     

基于转录组测序技术挖掘大豆蛋白质合成相关基因

通过转录组测序技术挖掘蛋白质合成相关基因,为解析蛋白质合成机制奠定基础。以遗传背景相近但蛋白含量差异较大的大豆高蛋白品系冀HJ117(蛋白质含量52. 99%)及其回交亲本冀豆12(蛋白质含量46. 48%)为研究材料,利用转录组测序技术和生物信息学分析,以期挖掘大豆籽粒蛋白质合成相关基因。通过对转录组数据中冀HJ117和冀豆12差异表达基因的分析筛选,共得到336个差异表达基因,其中冀HJ117较冀豆12有195个上调表达基因,141个下调表达基因。通过GO功能富集分析,发现在分子功能类型中注释的差异基因主要与催化和连接等功能相关; KEGG显著富集分析发现差异表达基因主要富集在蛋白质内质网合成途径中,该途径共筛选到34个差异表达基因,其中33个基因在冀HJ117中表达量较高。从该途径中筛选出9个候选基因,采用荧光定量PCR方法检测其表达量,表达趋势与RNA-Seq检测结果基本一致,证实了RNA-Seq数据的可靠性。RNA-Seq测序结果获得了与蛋白质合成相关基因的基本信息,蛋白质内质网合成途径可能是冀HJ117与冀豆12蛋白质含量产生差异的重要通路。     

基于高通量测序的野百合转录组分析

本研究基于新一代高通量测序技术平台Illumina HiSeq?4000对野百合进行转录组测序,对物种的转录组序列进行统计,并将得到的数据进行de novo组装,结果共获得47 605条Unigenes,总长度为33 972 306 bp,平均长度为713 bp,N50为 1 204 bp.将获得的 Unigenes ...     

文心兰花瓣转录组分析与调控花瓣衰老关键基因挖掘

花瓣衰老是观赏园艺植物具有经济价值的重要性状。为了解文心兰衰老花瓣的转录组学特征,挖掘参与调控文心兰花瓣衰老的关键基因,本研究对盛开期(E)、衰老初期(F)和衰老期(G)的文心兰切花花瓣进行RNA测序。测序序列经组装拼接后,共获得48 661个Unigenes,在NR、NT、SwissPort、KEGG、COG、InterPro、GO数据库中分别注释到34 922 (71.77%)、26 286 (54.02%)、23 134 (47.54%)、25 678 (52.77%)、14 483(29.76%)、25 580 (52.57%)和9 103 (18.70%)条Unigenes。经表达量比较,在盛开期(E)和衰老初期(F)之间获得差异表达基因3 914条,衰老初期(F)和衰老期(G)之间获得差异表达基因1 579条。经GO功能富集分析,花瓣盛开期(E)和衰老初期(F)共有3 914、衰老初期(F)和衰老期(G)之间共有1 579条差异表达基因被注释参与生物学过程、细胞组分和分子功能三个功能组。KEGG功能富集分析表明,盛开期(E)和衰老初期(F)之间的差异表达基因参与18个代谢通...     

茶树莽草酸代谢途径相关基因研究进展

莽草酸生物合成是连接植物初生代谢和次生代谢的关键节点。目前,莽草酸合成代谢途径关键基因的克隆、功能验证及表达调控的研究取得了一定成果,对调控茶树生长发育、提高茶叶产量和品质等研究均有重要意义。为此,本综述就莽草酸代谢途径与茶叶产量品质形成的相关性、相关调控基因研究进展,以及其他植物中该途径相关基因研究进展等进行了总结,以期为茶树遗传育种基础理论及高效育种技术的研发等提供参考。     

茶树CsDREB-A6转录因子基因克隆及表达分析

DREB (Dehydration-responsive element)转录因子在植物抗逆反应中发挥重要作用.为探究茶树中DREB转录因子在逆境胁迫中的功能,本研究克隆得到茶树'陕茶1号'CsDREB-A6基因cDNA序列,该基因序列全长1041 bp (NCBI登录号:MT747421),含有1041 bp的开放阅...     

基于高通量测序的天目铁木转录组分析

天目铁木为中国特有的珍稀濒危植物,5株原生株分布在浙江西天目山.随着环境条件的不断恶化,对濒危植物的保护变得尤为重要,从20世纪80年代初开始对天目铁木开展研究,然而到目前为止对于天目铁木分子生物学和基因功能方面的研究仍旧较少.为了获得天目铁木的基因数据和初步了解基因功能,本研究利用Illumina Hiseq高通量测...     

木槿两个花色品种的花瓣转录组测序分析

为探究木槿花瓣的呈色机理,本研究对木槿白花品种‘点雪’和粉花品种‘粉红巨人’的花瓣进行了转录组测序及生物信息学分析。结果表明,在两个品种间共得到18 449个差异表达基因。与白花相比,粉花有9 885个基因的表达量升高,8 564个基因表达量降低。差异表达基因的KEGG富集结果表明,表达上调的基因主要参与光合作用、淀粉和蔗糖代谢、光合生物的碳固定、类黄酮生物合成以及苯丙烷生物合成等代谢途径,而表达量下降的基因主要在戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化、苯丙烷的生物合成及玉米素的生物合成等代谢途径。在花青苷生物合成途径中,与白花相比,粉花中C4H、CHS、CHI和DFR的表达量显著增加,F3H和LDOX的表达量显著降低,而HCT和F3’H的同源基因有的表达上调,有的下调。这一结果表明C4H、CHS、CHI以及DFR可能是导致粉花品种花色呈色的关键基因。本研究获得了木槿白花和粉花品种间的差异表达基因及功能注释信息,为木槿花色调控提供了一定的理论依据,也为后续分子育种提供了科学参考。     

基于高通量测序的芍药属杂交种胚转录组分析

为了研究牡丹、芍药远缘杂交胚败育的分子机理,本研究使用BGISEQ-500平台对牡丹、芍药杂交种胚转录组进行测序,通过测序,共得到了92.02 Gb数据。通过拼接组装去冗余后得到了86 195个Unigene,平均长度为1 189 bp。86 195个Unigene在七大功能数据库中进行注释,最终分别有49 172 (NR:57.05%)、38 352(NT:44.49%)、36 477 (Swiss Prot:42.32%)、38 905 (KOG:45.14%)、37 993 (KEGG:44.08%)、26 832 (GO:31.13%)以及37 758 (Pfam:43.81%)个Unigene获得功能注释。同时还检测出21 998个SSR分布于17 567个Unigene中,其中二核苷酸和三核苷酸这两种重复类型分别有5 628个和2 906个。在17 567个Unigene中预测出1 671个编码转录因子。不同发育时期的胚转录组数据中共筛选出13 974个差异表达基因,其中上调基因有8 647个,下调基因有5 327个。该转录组测序分析为寻找牡丹、芍药远缘杂交胚败育相关基因提供了一定的理论参考。     

基于转录组测序的苦瓜热激蛋白相关基因分析

为获得苦瓜叶片高温胁迫状态下表达的相关基因,本研究以高温胁迫下苦瓜叶片为实验材料,采用Illumina HiSeq 2500高通量测序技术对正常温度(26℃)和高温胁迫(38℃)下苦瓜叶片转录测序后进行组装,再利用KEGG、Pfam、Swiss-Prot和NR数据库平台对热激蛋白的相关功能基因筛选,共获得24个热激蛋白相关基因,包括得20个热激蛋白基因、2个位于叶绿体中的小热激蛋白以及2个热激转录因子。聚类分析研究表明,涉及到热激蛋白相关的20个Unigene广泛分布于3大类中,其中c42567和c43094这两个亲缘关系最近;两个小热激蛋白c42963和c12133的亲缘关系次之;c35683和c3040两个热激转录因子亲缘关系最远。通过本次研究中获取的24个热激蛋白相关Unigene信息,有助于深入研究苦瓜耐高温胁迫机理等提供数据信息。     

土沉香结香过程中不同部位转录组分析

为鉴定与结香相关的关键酶基因和探明土沉香结香的分子机理,本研究以无机盐与激素混合诱导处理后18个月的土沉香为试验材料,采用RNA-Seq技术分别对土沉香未变色白木部位(W样品)、深棕色变色沉香层(R样品)、沉香层与白木之间浅棕色过度部位(H样品)进行转录组分析。经过测序及相关分析共计获得功能注释的Unigene共125 329条,占全部Unigene的57.38%。KEGG数据库比对有51 592条Unigenes归属到6大类代谢途径中,沉香层形成过程中获得的各途径差异Unigene数量最多。通过KEGG数据库同源检索鉴定17条编码沉香倍半萜合成途径的8个关键酶的Unigene。通过基因表达模式分析表明,与倍半萜化合物合成代谢相关基因在沉香形成期整体上表达模式呈上调,而与倍半萜化合物分解代谢相关的基因则呈下调表达。萜类物质合成代谢途径基因表达模式,与沉香形成过程中沉香层倍半萜类物质的大量积累表型相吻合,有助于更深入地揭示土沉香倍半萜合成的分子机制。     

不同种质油茶的比较转录组分析

本研究采用高通量Illumina转录组测序技术对‘万海4号’(WH4)、‘博白大果’(BBDG)、‘长林40’(CL40)、‘岑软’(CR)和‘红花油茶’(HH)五个不同种质的油茶进行转录组测序并进行差异比较分析。结果表明,WH4、BBDG、CL40、CR以及HH通过组装分别获得了71 852、111 693、75 436、15 899和96 205个Unigenes,将所有Unigenes与公共数据库(Nr, Swiss-Prot, KOG, KEGG)进行相似性比对并注释,五种油茶注释基因所占百分比依次为65.51%、46.41%、60.57%、91.94%、54.98%;KEGG富集分析表明WH4、BBDG、CL40和HH中基因丰度最高的都是核糖体途径,而CR中基因丰度最高的是碳代谢途径;GO富集分析显示,WH4、BBDG、CL40、CR和HH基因分布结果一致。结合KEGG、GO和KOG富集分析,绘制出了油茶三萜皂苷生物合成途径通路图,筛选出该途径中的关键酶及相关基因,并对其进行了差异分析。该研究结果完善了油茶三萜皂苷生物合成途径相关基因的表达特征,可为油茶三萜皂苷的生物合成提供...     

基于转录组数据挖掘阴香右旋龙脑生物合成相关基因

右旋龙脑又名天然冰片,是珍贵的传统中药材和高级香料,具有抗菌、消炎、促进药物透过血脑屏障等作用。为阐明右旋龙脑的生物合成途径,收集了2种化学型的阴香,利用Illumina Novaseq测序平台进行转录组测序,使用Trinity软件对Clean reads进行组装,共获得40 449条Unigene, N 50长度为1 679 bp, Q 30质量值均在92%以上,说明测序质量较好,可用于后续分析。分别有23 613(58.38%)、21 743(53.75%)、16 372(40.48%)、15 384(38.03%)、17 993(44.48%)、19 753(48.83%)个基因在NR、eggNOG、Swiss-Prot、KEGG、Pfam、GO数据库获得注释。KEGG富集分析表明,柠檬烯和蒎烯降解、二苯醚类、二芳庚烷类和姜辣素生物合成被富集,类黄酮生物合成、苯基丙烷生物合成、二萜生物合成等次生代谢物质的合成通路也被富集。GO分析发现,生物学过程类别主要集中在生物过程、转录,DNA模板化;细胞组分类别主要涉及细胞核、细胞质、质膜等细胞组分;分子功能类别主要集中在分子功能、蛋白质结...     

基于转录组测序的槜李EST-SSR标记开发

为开发槜李EST-SSR标记,本研究利用MISA软件筛选了槜李花转录组测序获得的35584条Unigenes,对其SSR信息进行分析后,利用Primer Premier 3.0软件设计EST-SSR引物,并随机选取40对SSR引物对12个李品种进行EST-SSR引物筛选及多态性分析。结果发现,在槜李花转录组中共搜索到个10791个SSR位点,分布于8433条Unigenes,SSR发生频率为23.70%,平均每3.71 kb含有1个SSR;SSR重复基元中二核苷酸重复出现频率最高,占总SSR数量的52.98%,其次为三核苷酸重复(占24.00%)和单核苷酸重复(占20.95%);二核苷酸重复基元以AG/CT为主(85.95%),三核苷酸重复基元以AAG/CTT为主(31.24%)。利用Primer Premier 3.0软件共设计出9870对候选引物,随机选择40对引物对12个李品种进行SSR引物筛选及多态性分析。40对引物均能扩增出预期大小的条带,有效扩增效率为100%,40对引物中有5对引物在12个李品种中表现出多态性。本研究开发的EST-SSR标记可为李属植物遗传多样性分析提供丰富的候选标记,同时可为槜李发育相关功能基因定位、遗传图谱构建、及分子标记辅助育种等研究提供帮助。     

茶树花转录组微卫星分布特征

利用Perl语言,对茶树花转录组序列进行大通量SSR位点的发掘,发现含SSR的序列10 290条,共12 582个SSR,平均2.41 kb出现一个SSR。在茶树花的转录组中共发现340种碱基重复模式,所占比例最高的是(AG/CT)n(44.99%)。在49 586条注释成功的茶树花Unigene中,共发现10 490个SSR位点,其中位于编码区的1917个,其出现频率仅为0.102 SSR/1000 bp,而非编码区为3.072 SSR/1000 bp。在基因编码区中出现频率最高的是三碱基微卫星(1140,59.5%),其次是六碱基微卫星(524,27.3%)。茶树花转录组所含微卫星以重复长度小于20 bp的序列最多,大于20 bp的仅为25.2%。茶树花转录组中,含微卫星基因的平均表达水平显著低于不含微卫星基因,其中含复杂微卫星基因的平均基因表达水平最低。     

马尾松转录组测序和分析

本研究首次构建了马尾松均一化cDNA文库,采用Illumina高通量测序技术对转录组进行了测序,利用生物信息学方法开展基因表达谱的研究、功能基因的预测。EST序列拼接获得83680个contig,其中33772个contig被注释为相应的331669对生物学功能,10647个contig被注释具有酶功能。根据KEGGpathway数据库,对马尾松转录组的contig进行Pathway生物学通路的注释和预测,共识别出10647个contig具有对应的1029种酶功能,并关联到135条生物学通路。SSR查找发现,从83680个contig中找到889个SSR位点,占contig总数的比例为1.06%。其中,三核苷酸重复所占比例最高,达到48.37%,其次是六核苷酸重复,为19.12%,比例最低的是四核苷酸重复,仅为4.72%,二核苷酸重复和五核苷酸重复基本相同,分别为14.62%和13.16%。SSR不同重复基元类型中,出现频率最高的为AT/AT,其次是AGC/CTG和AAG/CTT。