基于转录组测序枣胚发育过程差异表达基因分析

为了探索枣胚发育的分子机理,本研究使用Illumina高通量测序平台对中度可育枣品种'冷白玉'四个发育时期(原胚,小球形胚,心形胚,鱼雷形胚)的幼胚进行转录组测序,共获得135 743 080条高质量Reads,Q30＞92.88％.样品间共筛选出2 333个差异表达基因,其中有19个差异表达基因是所有样品组合共有的....     

不同品种槟榔果实发育和生物碱含量的动态变化

本研究以3种不同地理来源且果形差异大的槟榔品种为试验材料,分别为台湾种(枣形果)、海南种(椭圆形)和泰国种(长椭圆形),研究果实发育和生物碱变化过程。开花授粉后定期观察并记录从坐果到成熟过程中果实鲜重、纵径和横径,采用高效液相色谱法分析槟榔碱、槟榔次碱、去甲基槟榔碱、去甲基槟榔次碱的含量。结果表明,槟榔在开花40～140 d后果实纵径、横径和重量均处于快速增长期,果实发育早期纵径增长较快,后期以横径生长为主,鲜重增加持续至花后200 d,属于营养快速积累期。不同发育时期生物碱含量测定结果,泰国种槟榔碱含量最高,变异范围为5.59～7.47 mg/g,花后140 d达峰值,其次为槟榔次碱;台湾种槟榔果实槟榔次碱和去甲槟榔次碱含量较高,槟榔碱含量低,变异范围为0.29～2.16 mg/g,花后80 d时含量最高。海南种槟榔碱含量变异范围为2.47～3.65 mg/g,花后140 d时含量最高,去甲槟榔次碱、槟榔次碱的含量在果实发育期变化幅度较小,表明果实中的槟榔碱在青果期含量较高。本研究掌握了不同果形品种发育过程中生物碱含量变化规律,为探索槟榔果实品质形成机理和鲜果采收期的确定提供理论参考...     

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。     

蝴蝶兰成花差异基因的筛选与分析

为探明蝴蝶兰花芽分化调控的内在分子机制,以及花芽分化过程中的关键基因,本研究以蝴蝶兰不同分化时期的花芽进行转录组测序,筛选调控植株成花转变的关键基因并进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证.测序共得到44.42 Gb的原始数据,分别注释到7个公共数据库(Swiss-Prot,Nr,KEGG,KOG,Pfam,eg...     

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...     

槟榔转录组SSR位点信息分析

采用生物信息学方法对槟榔(Areca catechu L.)果实转录组中的SSR位点信息进行分析,以期为槟榔SSR标记开发提供依据.利用MISA工具对槟榔转录组测序获得的Unigene序列进行SSR检索、位点信息分析和SSR引物设计.从94 562条Unigene中共检索到51 245个SSR位点,分布在31 482条...     

基于转录组测序的红树秋茄叶片发育中差异表达基因分析

为探索秋茄(Kandelia obovata)叶片发育过程中物质合成和基因表达情况,本研究对红树叶片三个发育时期的m RNA进行提取和高通量测序,获得高质量序列(Clean reads) 64 189 053个,高质量碱基19.29 Gb,共组装获得转录本108 077个,转录本长度大于2 000 bp的为37 206个,200～300 bp的转录本11 797个, Q30均在95.00%左右。通过对红树秋茄叶片三个不同时期(初期,中期,成熟期)的差异基因进行KEGG富集分析,结果发现,差异基因主要富集在以下代谢途径：碳水化合物代谢途径(淀粉和蔗糖代谢),苯丙氨酸代谢,能量代谢途径,植物激素信号调控,生物碱合成,脂质代谢途径,昼夜节律信号转导途径。GO富集分析表明,差异基因主要富集在生物学过程(包括转录调控, DNA复制,蛋白磷酸化等),细胞组分(包括细胞核,细胞膜,叶绿体,线粒体等),分子功能(包括DNA结合,蛋白结合等),另外在秋茄叶片发育的三个时期共统计到22 333个SSR位点,占比最高的为单核苷酸,数量为12 268条,其次为三核苷酸和二核苷酸,分别6 410条和3 245条...     

高粱响应丝黑穗病侵染的转录组分析

高粱是中国重要的粮食作物,用途非常广泛。丝黑穗病在中国的高粱产区均有发生,已成为影响中国高粱生产最重要的病害。本研究采用高通量测序技术对被丝黑穗病病菌侵染的抗感病高粱进行转录组测序,筛选得到差异基因620个,其中229个上调表达,391个下调表达。差异基因中有330个获得GO数据库功能注释,主要涉及生物合成过程、催化活性、细胞过程等诸多生理生化过程;KEGG数据库富集分析发现,共有105个基因被注释到52个代谢通路中,其中类黄酮生物合成、苯丙素生物合成、二苯乙烯、二庚烷和姜辣素的生物合成、植物激素信号传导、苯丙氨酸代谢、植物病原互作、类胡萝卜素生物合成、油菜素内酯生物合成等通路显著富集。有26个差异基因被鉴定为转录因子,分布在10个转录因子家族中。RT-qPCR验证了高粱中差异基因的表达量变化趋势与转录组测序分析结果一致。本研究结果表明,在抗病高粱响应病原菌侵染的过程中,大量基因被诱导或抑制表达,与病原胁迫响应有关的部分转录因子显著上调表达,抗病相关的代谢和信号传导途径被激活。本研究为进一步挖掘高粱抗病基因提供参考。     

不同硬度西瓜果皮的转录组测序及相关基因表达分析

为解析西瓜果皮硬度不同的相关分子机制,挖掘西瓜果皮硬度相关的关键基因提供理论基础,以生育期相似但果皮硬度差异显著的高硬度（901）4-1-1-M和低硬度BSH为试验材料,选取果皮硬度差异最大时期即西瓜授粉30 d后的果皮,利用Illumina HiSeq^TM测序平台进行转录组测序分析,采用实时荧光定量的PCR技术对测序结果进行验证。结果显示,转录组测序共筛选获得1 085个差异表达基因,其中,上调表达基因555个,下调表达基因530个。GO富集分析表明,1 085个差异表达基因显著富集在细胞组分、分子功能和生物过程中的细胞壁、细胞外围、外部封装结构、胞外区、四吡咯骨架、氧化还原酶活性、转移酶活性、果胶酯酶活性等功能类别。KEGG富集分析表明,Cla97C04G075800、Cla97C02G044950、Cla97C09G165820、Cla97C10G195660、Cla97C01G025380等19个差异基因被注释富集程度最高的苯丙烷代谢通路,该路径最终形成木质素、5羟基愈创木酚木质素、愈创木酚木质素和对羟基苯酚木质素代谢物,qRT-PCR和转录组测序数据相关...     

梁山慈竹高通量转录组测序及差异表达基因分析

分析梁山慈竹及其体细胞突变体的转录组,挖掘功能基因并对其差异表达基因进行筛选和分析,为梁山慈竹遗传改良提供理论依据。利用RNA-Seq技术进行转录组测序,对测序结果进行de novo拼接和功能注释;并对差异表达基因进行筛选及COG、GO、KEGG数据库中进行比对注释,此外,基于Swiss-Prot功能注释结果,分析纤维素和木质素相关功能基因的表达量差异。测序结果表明,共获得86 575 631条reads,de novo组装得到84 741条unigenes,共有49 829条被Nr、COG、GO、KEGG、Swiss-Prot注释。从梁山慈竹实生植株(对照)和体细胞突变体No.30这2个测序样本中,筛选出3 572条差异表达unigenes,757条差异表达unigenes在COG分类体系中具有详细的蛋白功能释义,2 213条差异表达unigenes在GO数据库具有功能定义,385条unigenes被注释到94条KEGG Pathways中。纤维素合成相关纤维素合酶、过氧化物酶、泛素连接酶和热休克蛋白在梁山慈竹体细胞突变体No.30中表达量升高,木质素合成相关MYB4、4-香豆酸CoA连接酶、肉桂醇脱氢酶、肉桂酰-CoA还原酶和漆酶在突变体中表达量降低。提供了全面的梁山慈竹转录组信息,获得了一批在梁山慈竹纤维素和木质素生物合成过程中有重要功能的基因序列。     

利用转录组测序分析茄子萼片刺相关差异基因

为了发掘茄子萼片刺形成的相关基因,为茄子萼片刺形成的机理和基因定位奠定基础,以萼片有刺和萼片无刺的2个自交系1607和1608为材料,构建了F2遗传分离群体,利用新一代高通量测序手段对双亲和2个混池的转录组进行了测序分析。通过转录组分析,共获得409 363 358个干净的高通量序列,其中比对到参考基因组的序列共有311 756 616个,比对效率均大于75. 00%。发掘24 310个新基因,其中获得注释信息的新基因总数为1 540个。对转录组测序获得的全部基因表达量进行了分析,在双亲中共得到2 438个差异表达基因,其中97个差异基因在2个混池中同时存在。通过对差异基因的注释分析,富集到了可能与茄子萼片刺形成的相关的候选基因3个:Sm CKX(Eggplant_newGene_1802)、Sm STS(Sme2. 5_09750. 1_g00002)和Sm FAR(Eggplant_newGene_4241)。Sm CKX是一个茄子细胞分裂素氧化酶/脱氢酶相关基因,与番茄的Solyc04g080820. 2和Solyc04g080810. 3,拟南芥的At CKX6具有同源性。Sm STS是茄子水苏糖合成酶相关的基因,与番茄的Solyc01g079300. 3基因和拟南芥的AT4G01970. 1基因同源性较高。Sm FAR是一个脂肪酰辅酶A还原酶相关基因,与番茄Solyc11g067180. 2基因(FARx相关基因)同源。以上同源基因参与了植物角质,小檗碱和蜡生物合成途径、细胞分裂素合成途径和水苏糖代谢途径,因此,茄子萼片刺的形成可能具有相同的代谢调控途径。     

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,Sw...     

灵武长枣嫁接和根蘖繁殖植株果实转录组差异分析

为解析嫁接繁殖和根蘖繁殖灵武长枣果实糖和酸转化差异,本研究以两种繁殖方式的成熟期果实为材料,利用高通量测序平台Illumina/Nova-Seq 2500进行了转录组测序,对转录组数据质量评估获得两样品的序列长度分别为24.48 Gb (嫁接)和28.64 Gb (根蘖),错误率为0.03%,GC含量44.11%～44.56%,Q30大于90.54%,转录组数据与冬枣基因组序列比对,所有的转录组Reads均分布于冬枣12条染色体上,基因定位的Reads数量嫁接繁殖比根蘖繁殖多;差异表达基因分析筛选到27个显著差异表达基因,其中9个显著上调,18个显著下调;GO富集分析表明15个差异基因显著富集到GO的三大功能类别分子功能、细胞组分、生物过程中;KEGG富集分析表明10个差异表达基因显著富集到12条代谢通路中,其中包括3个上调基因和7个下调基因;进一步筛选到调控糖及有机酸代谢关键差异基因BAM1、PCO和HAOX1在淀粉和蔗糖代谢、牛胆素和亚牛磺酸代谢、乙醛酸和二羧酸代谢中显著表达,并在糖和有机酸的相互转化中起着关键调控作用。本研究表明嫁接繁殖和根蘖繁殖灵武长枣果实在糖和有机酸代谢存在差异,为灵武长枣优质果品繁育提供理论基础。     

西伯利亚杏开花相关基因的转录组测序分析

为探明调控西伯利亚杏(Prunus sibirica)成花的分子机制,筛选参与调控开花的相关候选基因,本研究以两个不同时期的西伯利亚杏花芽为样本进行转录组测序,共获得42.04 Gb高质量数据,平均95.6％的数据均可以比对上参考基因组.共筛选出6850个显著差异表达基因,其中在花芽萌动期上调表达基因有2784个,下调表达基因4066个,花芽萌动期特异表达基因392个,盛花期特异表达基因346个.KEGG富集结果表明差异表达基因在植物激素信号转导、苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢等代谢通路被富集最多.另外,本研究共发现39个显著差异表达基因涉及植物开花调控的相关途径,主要包括:春花途径相关基因中10个、光周期途径相关基因17个、自主途径相关基因5个、霉素途径相关基因1个、温度途径相关基因2个,整合因子(SOC1,FT,LFY)共4个.研究结果可为西伯利亚杏开花调控提供了重要的候选基因,对西伯利亚杏育种具有一定的参考价值.     

转录组和代谢组联合分析低温胁迫对天麻生长发育的影响

为探究不同温度对天麻生长影响的生理分子机理,本研究通过转录组和代谢组联合分析不同温度对天麻基因表达和代谢产物含量的影响,阐明其对天麻生长发育的调控。本研究以13℃母麻(NS)、23℃母麻(TB)和23℃箭麻(SS)为实验材料。转录组分析获得126 787个Unigene,注释到6大数据库的Unigene数有59 501个,占总Unigene数的46.93%;基于显著差异表达的阈值|log2(变化倍数)|≥1(P<0.05),在NS vs SS、NS vs TB和SS vs TB中分别有17 201、17 162和10 322个差异表达基因。KEGG通路富集分析表明差异表达基因主要参与代谢途径、次生代谢产物的生物合成、RNA转运等途径。代谢组共检测到437个代谢物,其中NS vs SS、NS vs TB和SS vs TB分别获得200、204和87个含量差异代谢物,其中分别有52、51和34个代谢产物含量上调,148、153和53个代谢物含量下调。这些差异物主要分布于糖醇类、氨基酸、有机酸、脂质类、核苷酸、酚酸类和维生素7类物质中。本研究结果表明不同温度通过影响天麻代谢物相关基因表...