利用转录组分析光照对金耳子实体转色的影响

以生长在黑暗、白光、蓝光下的金耳（Naematelia aurantialba）子实体为材料，利用转录组分析光照对金耳子实体转色的影响。差异表达基因分析结果表明：白光诱导的转色子实体与黑暗处理的未转色子实体相比，差异表达基因总数为1 797个（1 308个上调，489个下调）；蓝光诱导的转色子实体与黑暗处理的未转色子实体相比，差异表达基因总数为1 617个（1 056个上调，561个下调）；蓝光诱导的转色子实体和白光诱导的转色子实体相比，差异表达基因总数为152个（74个上调，78个下调）。GO功能富集分析表明：与黑暗处理未转色子实体相比，蓝光或白光诱导的转色子实体中大部分差异表达基因上调，且主要富集在翻译、肽类代谢、核糖体结构成分、结构分子活性等过程；蓝光和白光诱导的子实体中，差异表达基因主要富集在呼吸调控、跨膜运输及膜组分等相关过程。KEGG代谢途径富集分析表明：参与核糖体、氨基酸生物合成及2-氧羧酸代谢等途径的相关基因在子实体转色过程中大部分上调表达。根据KEGG代谢途径富集分析，筛选到9条与类胡萝卜素生物合成、核黄素代谢等相关的色素代谢途径及差异表达基因。从蓝光和黑暗比较组中的...     

番茄含糖量不同的两个材料果实转录组初步分析

以高含糖量（8%）和普通含糖量（4.5%）番茄为研究材料,选取绿熟期、转色期、粉红期和红熟期的果实样品,通过转录组测序比较两种材料间的基因表达差异。分析表明,普通番茄与高糖番茄4个时期共有的差异基因有288个,其中下调的有174个,上调的有114个,转色期特有的差异表达基因数量最多。GO分析表明,差异表达基因显著富集在转色期,且富集的GO功能类也最多。KEGG分析表明,转色期富集的差异表达基因及相关通路最多,主要集中在糖、酸代谢等通路。对糖、酸代谢过程关键酶的相关基因进行聚类分析,发现有30个关键差异表达基因。     

葡萄转录因子数据库中17个MADS-box成员在果实发育成熟过程中的表达特征分析

【目的】了解17个MADS-box转录因子成员在葡萄果实发育成熟过程中的调控作用。【方法】利用Plantcare软件分析了葡萄类型转录因子的启动子元件,预测其与果实发育、成熟过程相关的潜在作用;以二倍体欧亚种葡萄品种‘魏可’为试材,采用qRT-PCR技术分析了17个MADS-box成员在葡萄果实发育成熟过程中8个重要时期的时空表达模式,初步鉴定参与葡萄果实发育成熟调控的重要成员;果实转色前7 d通过ABA、NAA处理进一步验证其在葡萄果实发育与成熟中的作用。【结果】MADS-box成员的启动子均含有与果实发育、成熟相关的motif作用元件,且其含有的元件个数存在差异,表明其可能在调控葡萄果实发育与成熟过程中功能存在冗余,同时各自的作用可能存在一定的差异;qRT-PCR分析显示,所有成员均在葡萄果实发育成熟过程中表达,且在不同时期呈现差异表达;其中,VvAG和Vv FBP24在果实硬核期高表达,而在果实转色和成熟中几乎不表达,表明其可能参与果实生长发育的正调控;而VvMADS1、VvMADS9、VvSVP-like1和Vv AP3只在果实转色与成熟过程中高表达,说明它们可能促进了果实的转色与成熟;ABA在果实转色特定时期上调了MADS-box家族6个成员的表达,而NAA下调其表达;另一方面,NAA上调了MADS-box家族8个成员的表达,相反ABA下调其表达,表明这些成员可能响应ABA/NAA调控葡萄果实发育与成熟过程。【结论】葡萄转录因子MADS-box的17个成员均参与了果实发育过程的调控。其中,6个成员可能参与了葡萄果实的成熟过程的正调控,而另外8个成员可能促进了葡萄果实的生长发育从而抑制了果实的转色与成熟过程。     

‘短柄樱桃’花芽休眠解除过程中差异表达基因的研究

 以中国樱桃的优良品种‘短柄樱桃’（Prunus pseudocerasus Lindl.‘Duanbing’）的花芽为材料,采用mRNA 差异显示技术,分析休眠解除的过程中相关差异表达基因。共克隆获得79 个差异cDNA片段;通过半定量RT-PCR 验证,确定18 个阳性差异cDNA 片段为休眠解除相关候选基因;休眠解除过程中上调的基因片段11 个,下调的7 个。测序及同源性比对结果显示：差异表达基因主要参与糖代谢、信号转导、跨膜转运及氧化还原等反应过程。这些基因在‘短柄樱桃’休眠解除阶段可能起到直接或间接的作用。     

金针菇单核体DAN3和M与其杂交双核体G1菌丝阶段基因表达差异的转录组初步分析

以金针菇(Flammulinavelutipes)单核菌株DAN3的基因组为参考,完成单核体DAN3和M及其杂交双核体G1在菌丝阶段的转录组测序与数据分析,比较两个样本间的差异基因,并对差异基因进行GO功能分析和KEGG pathway分析.结果表明:两个样本中共有显著性差异表达的基因86个,其中,在G1中呈上调、下调表达的基因数分别为41、45个,有2个基因在G1中特异表达.GO功能分析结果表明,86个差异基因中有40个基因比对上了GO功能注释,其中18个基因在G1中呈上调表达;单一生物过程和催化活性为显著性富集的功能,相关基因在G1中呈上调表达.KEGG pathway分析结果表明,22个差异基因被定位到17条Pathway,其中10个基因在G1中呈上调表达,包括赖氨酸代谢途径对应基因,3_M和G1菌丝样品中赖氨酸含量分别为1.70×103 ng/mg和1.06×103 ng/mg,说明G1中上调的基因可能与之降解相关;DNA复制是显著性富集的代谢途径,相关基因在G1中呈下调表达.     

黄肉苹果转色期前后类胡萝卜素合成相关差异表达基因鉴定

为了了解黄肉苹果种质成熟时富集类胡萝卜素的分子机制,以黄肉种质‘东北黄海棠’为材料,选择转色期前后(盛花后90 d和115 d)两个发育时期的果实进行RNA-seq测序,分析两个样本差异表达基因,并利用实时荧光定量PCR技术验证获得的类胡萝卜素合成相关差异表达基因的表达水平。结果获得两个样本显著差异表达基因共3 056个,与盛花后90 d果实比较,成熟期果实中有1 270个基因上调表达,1 786个基因下调表达。对这些表达差异基因进行了Pathway富集分析,结果显示差异表达基因涉及类胡萝卜素、苯丙氨酸以及类黄酮等代谢途径,其中类胡萝卜素代谢途径基因有3个上调,4个下调。通过对这7个差异表达基因进一步的qRT-PCR及聚类分析,发现一个新的候选基因MdCCD4b,该基因与菊花以及桃等CCD4聚为一类,与其他作物功能已知的CCD4一样,其表达水平与黄肉种质中类胡萝卜素积累呈负相关,推测黄肉种质果实成熟后类胡萝卜素的富集与MdCCD4b基因显著下调有关。     

根域限制对‘巨峰’葡萄花色苷代谢途径关键基因表达的影响

【目的】阐明根域限制调控葡萄果皮花色苷合成的分子机制。【方法】以‘巨峰’葡萄为试材,进行根域限制栽培处理,以传统露地栽培为对照,研究‘巨峰’葡萄果实发育过程中果皮花色苷合成相关酶基因转录水平的变化,以及根域限制对果实成熟过程中果皮花色苷合成相关酶基因转录水平的影响。【结果】PAL、4CL、CHS2、CHS3、CHI、F3H1、F3H2、DFR、LDOX、F3’H、F3’5’H、OMT、3GT、5GT的转录水平自转色期开始升高,接近成熟期下降。根域限制下‘巨峰’葡萄花色苷合成相关基因PAL和F3’H的转录表达在果实成熟的部分时期受到上调,而4CL、CHS2、CHS3、CHI、F3H1、F3H2、DFR、LDOX、F3’5’H、OMT、3GT、5GT的转录表达在转色期至成熟过程中均受到了上调,CHS1在果实发育过程中其转录表达无明显上调变化且根域限制与对照差异不大。【结论】根域限制促进了葡萄果皮花色苷合成途径中14个相关基因的转录表达。     

数字基因表达谱解析草菇子实体的生长发育

为筛选出与草菇子实体发育相关的转录因子,以不同发育时期的草菇子实体为试材,利用数字基因表达谱对不同发育时期的基因进行表达分析。结果表明:获得8个差异表达的Homeobox转录因子,其中5个在草菇原基期阶段上调表达,3个在伸长期阶段下调表达。这些差异表达的转录因子可能参与草菇子实体不同发育阶段的形态建成。     

山葡萄不同着色时期果皮转录组测序分析

【目的】探究山葡萄果皮转色过程中相关基因的表达。【方法】以不同成熟期的山葡萄果皮为材料,采用高通量测序技术进行转录组分析,探讨其转色过程中花色苷含量及其相关基因的变化。【结果】经过测序得到3个时期的clean reads分别为:转色前20 157 930条,50%着色期16 197 432条,完熟期16 410 824条;GC含量分别为48.41%、48.04%和49.54%;各时期的Q30大于等于94.73%。通过与参考基因组进行序列比对,各样品Read与参考基因组的比对效率为60.57%~67.77%,并且唯一比对位置的数量均超过58.99%,比对到基因组上的序列绝大部分分布在外显子区,均为96.3%以上。本试验将3个样品中转色前分别与50%成熟期和完熟期进行了基因差异表达统计分析,结果显示COG功能注释分别为1 305、1 602个。【结论】明确了山葡萄果皮转色过程中相关基因的变化,为进一步大量挖掘山葡萄果皮成熟过程中重要表达基因奠定一定的基础。     

基于转录组测序挖掘人工培养冬虫夏草僵虫颜色变化相关基因

为探讨人工培育冬虫夏草（Ophiocordyceps sinensis）颜色较野生冬虫夏草更黑的原因，以人工培养冬虫夏草僵虫和野生冬虫夏草僵虫为材料，利用Illumina Hiseq 2500高通量测序技术进行转录组测序，通过DESeq筛选获得890个差异表达基因，其中上调表达基因479个，下调表达基因411个。GO富集分析结果显示：在生物过程中，差异表达基因主要富集于细胞过程、代谢过程、单一生物过程、生物调节、生物过程调节、响应刺激等二级单元；在细胞组成中，差异表达基因主要富集于细胞、细胞器、膜、大分子复合物等二级单元；在分子功能中，差异表达基因主要富集于结合、催化活性、运输活性等二级单元。KEGG通路富集分析结果显示，差异表达基因主要富集于氨基酸代谢、折叠-分选-降解、翻译、糖代谢、脂代谢、转运和分解代谢等途径。筛选到49个与活性氧代谢、酚氧化酶类、氧化还原酶类、过氧化物酶类、黑化反应相关的差异表达基因，其中tyr1可能是冬虫夏草僵虫颜色变化的关键酶基因。     

不同苹果品种抗苹果绵蚜的漆酶基因表达模式及其原核表达载体筛选

【目的】明确不同苹果品种漆酶基因在抗苹果绵蚜过程中的差异表达模式，探索原核表达苹果漆酶蛋白的方法与条件。【方法】基于转录组测序分析抗蚜品种新红星(Starkrimson)、小国光(Ralls Genet)与感蚜品种红富士(Red Fuji)3个苹果品种被苹果绵蚜为害0 h、12 h、5 d后漆酶基因的表达模式，筛选抗蚜候选漆酶基因；选择pET-28a(+)、pET-32a(+)、pGEX-TEV、pHAT2 4种载体，对4个漆酶基因MdLac23、MdLac6、MdLac7、MdLac2进行原核表达，对表达产物进行Western-Blot验证，镍柱亲和层析纯化，以ABTS为底物分析其酶活性。【结果】与对照相比，不同苹果品种被害12 h、5 d后，苹果枝条中漆酶差异表达基因数量为27个。不同苹果品种的漆酶基因表达模式存在差异，抗蚜品种新红星及小国光漆酶差异表达基因上调表达居多，感蚜品种红富士下调表达居多，新红星12个基因上调表达，无下调表达基因；小国光9个基因上调表达，3个基因下调表达；红富士10个基因下调表达，4个基因上调表达。其中新红星特有的上调表达基因数量为6个，小国光特有的上调表...     

低温对番茄果实转色关键酶的影响

为了研究低温对番茄果实转色关键酶的影响,以‘T-CRH-13’番茄高世代稳定自交系为材料,采用紫外分光光度计法检测常温和低温条件下番茄果实成熟过程中番茄红素含量的变化,并利用实时荧光定量PCR分析了番茄红素合成相关酶(PSY1、PSY2、PDS、ZDS)基因的表达变化。结果表明:在果实成熟过程中,低温处理组和对照组的番茄红素含量都呈增高趋势,处理组番茄红素积累缓慢,且含量远低于对照组;处理组和对照组的PSY1、PSY2表达量都是先增高后降低,对照组的表达量明显高于处理组;处理组和对照组的ZDS变化趋势一致,都是先降低后增高;处理组的PDS先降低后升高,总体呈降低趋势,对照组持续升高。低温下,番茄红素合成相关酶基因表达受抑制,番茄红素合成和积累水平降低可能是番茄转色困难的重要原因。     

大白菜pol CMS育性恢复基因的表达分析

 为进一步探明pol CMS育性恢复基因作用的分子机理,利用数字基因表达谱技术,选用不育系与恢复系杂交的F₂代分离群体,对大白菜polCMS育性恢复相关基因的差异表达进行了分析,并选取部分基因进行了实时荧光定量PCR验证。共有2 826个基因差异表达,其中441个上调表达,2 385个下调表达。GO功能注释表明,差异表达基因显著富集的细胞位置为细胞质、细胞器及大分子复合物等位置,细胞器包括线粒体、叶绿体及质体等,分子功能主要为核酸外切酶的活性,参与的生物过程是花粉壁的形成和组装。与pol CMS显著相关的通路主要是核糖体、糖和氨基酸代谢、核苷酸切除和修复、RNA降解等通路。表达谱和RT-PCR结果表明恢复基因主要通过下调表达调控育性恢复,有4个差异表达基因与育性恢复密切相关。     

基于蛋白质组学研究红光对番茄果实糖代谢的影响

以‘Micro-Tom’番茄（Solanum lycopersicum L.）为试材,待种子发芽后30 d移入光质实验室,分别用红光和白光（对照）处理植株,在果实绿熟期、转色期、成熟期取样,测定果实可溶性糖含量,进行蛋白质组学分析。结果表明,在果实发育过程中红光处理的番茄果实可溶性糖含量显著高于对照。蛋白组数据显示,与白光对照相比,在绿熟期,红光处理的番茄果实有46个差异蛋白,其中4个与糖代谢有关;在转色期鉴定出134个差异蛋白,其中4个与糖代谢有关;在成熟期鉴定出65个差异蛋白,其中7个与糖代谢有关。在15个与糖代谢有关的差异蛋白中,9个上调表达,6个下调表达。对差异蛋白进行mRNA水平的验证,发现只有甘油醛–3–磷酸脱氢酶（GAPN）、乙酰辅酶A羧化酶（ACACA）在蛋白质和mRNA水平表达不一致,其他蛋白在两个水平表达一致,这说明转录水平并不总是与翻译水平一致。由此可见,红光处理通过影响一些与糖代谢有关的基因和蛋白来正调控番茄果实糖含量。     

金针菇菌丝与原基差异表达基因分析

以金针菇(Flammulina velutipes)1123菌株的单孢W23基因组为参考完成其菌丝和原基转录组测序与数据分析,研究两样本间差异基因,并对差异基因进行GO功能和KEGG Pathway显著性富集分析。结果表明:两个样本中共有显著性差异表达的基因3310个,其中在原基中上调、下调的基因数分别为1686、1624个,只在原基中表达的基因有26个。GO功能分析结果表明,在原基中膜封闭腔、内膜系统、细胞器腔、核糖核蛋白复合体、翻译调节器、发育过程、免疫系统过程、多细胞生物过程这8个GO基本单元中的差异基因全部呈现上调表达。Pathway功能富集分析结果表明,核糖体与DNA复制中的差异基因全部呈现上调表达,糖酵解途径中从D-葡萄糖转化成丙酮酸过程相关的11个差异基因全部呈下调表达,磷酸戊糖途径中相关的13个差异基因中有11个基因呈下调表达。     

芸苔链格孢菌与白菜互作基因表达谱芯片分析

利用拟南芥基因芯片,对白菜经芸薹链格孢菌侵染前后的基因表达谱进行比较分析。结果表明:差异表达基因385个,其中上调基因为280个,下调基因为105个。将所筛选出的差异表达基因分为14类,即:病程相关基因,防御相关基因,氧爆作用类,信号转导类,激素相关类,运输类,非生物胁迫类,细胞维持与发育,细胞壁修饰类,次生代谢类,代谢与合成类,蛋白降解类,及假想蛋白和未知功能蛋白。生物信息学分析显示,检测到的信号转导类基因差异表达比例最高,占24%;其次,防御基因和代谢合成基因占的比例也较高,分别达到13%和14%。值得注意的是,直接与病程发生相关差异表达的基因很少。同时,在差异表达基因中,未知蛋白和假想蛋白占有很大比例。     

‘赣南早’脐橙早熟性状回复型突变体的生理与转录组分析

【目的】明确早熟品种‘赣南早’脐橙(wild type,WT)与其早熟性状回复型突变体(mutant type, MT)在生理和转录水平的差异,探究柑橘果实成熟的调控机制。【方法】测定MT和WT的果实品质及成熟相关生理指标,采用RNASeq分析MT和WT果实的转录差异。【结果】MT具有稳定的早熟性状回复现象。MT和WT果皮的各可溶性糖含量差异显著。MT和WT有机酸含量在果肉间及果皮间差异均显著。MT果皮的赤霉素(gibberellin,GA)、吲哚乙酸(indole acetic acid,IAA)和茉莉酸(jasmonic acid,JA)显著高于WT,脱落酸(abscisic acid,ABA)则相反。转录组测序分析表明,MT与WT果皮间DEGs数量为980个,果肉间为289个。在果皮DEGs中,有38种GO分类、6个KEGG代谢通路被显著性富集,而果肉中未见GO分类和KEGG代谢通路的显著性富集。ABA合成基因CsNCED1在MT果皮和果肉中均下调表达,而分解基因CsCYP707A1在MT果皮中上调表达。【结论】MT成熟期比WT推迟约30 d。MT果皮GA含量及GA合成基因CsCPS1、CsKAO表达量均高于WT,可能与果皮的褪绿延迟相关。MT果皮ABA积累抑制可能受合成基因CsNCED1下调表达及分解基因CsCYC707A1上调表达的影响。MT和WT果皮的生理和转录组水平差异均比果肉间差异大,说明果皮在柑橘果实成熟过程中具有重要作用。     

枳感染柑橘衰退病病毒后的应答基因分析

 枳（Poncirus trifoliata L.）高抗柑橘衰退病病毒（Citrus tristeza virus,CTV）,但相关抗性机理仍不为人所知。以嫁接健康枝条的无毒枳作为对照,用Affymetrix柑橘基因芯片分析了感染CTV后枳叶片中基因的表达变化情况。结果共检测到表达量差异倍数≥ 2的基因295个,其中216个表达上调,79个表达下调。BLAST2GO分析发现,差异表达的基因中与抗逆反应相关的基因最多,乙烯、茉莉酸、赤霉素、脱落酸、生长素、水杨酸等植物激素代谢和调节相关基因为数不少,一些编码细胞壁形成或组分相关蛋白的基因差异表达明显。本研究可为揭示枳抗CTV的机理提供了转录组学线索。     

茄子单性结实差异表达序列鉴定及分析

利用实时荧光定量PCR技术,研究茄子单性结实SSH-c DNA文库中的96条EST序列在单性结实自交系和非单性结实自交系果实发育过程中的表达模式。分析表明,在低温条件下,相对表达量有显著差异的EST序列有31条,总体上调表达的EST序列有17条,总体下调表达的EST序列有14条。通过NCBI对EST序列进行Blastx比对,得到与其同源性高的序列信息。其中5条EST与抵御低温相关,6条EST与植物激素代谢相关,多条EST与植物代谢过程中的蛋白质和碳水化合物合成相关,1条EST无比对结果,可能为新基因。差异表达序列可作为研究茄子单性结实和耐低温的候选基因。     

GA_3和IAA组合调控华重楼种子萌发机理初探

运用高通量转录组测序技术分析华重楼种子萌发前后激素信号转导途径和合成通路中的差异表达基因,旨在初步揭示GA_3和IAA组合处理华重楼种子萌发的调控机理。结果表明:600 mg·L~(-1) GA_3+40mg·L~(-1)IAA可使华重楼种子萌发率在8个月时达到87.33%。结合转录组测序结果,将差异表达基因与KEGG数据进行比较发现:外源施加GA_3和IAA可使GA分解代谢基因GA_(2ox)下调表达,GA合成基因GA_(20ox)上调表达,GA信号转导通路中GID_1下调表达,PIF4上调表达,推测在外源施加的GA_3和内源GA增加的共同作用下GA信号转导增强。外源施加IAA可使IAA合成通路中YUCCA和ALDH上调表达,IAA信号转导通路中生长素的受体蛋白基因AUX1、AUX/IAA、SAUR等上调表达,推测在外源施加IAA和内源IAA增加的共同作用下IAA信号转导增强。GA_3和IAA组合促进种子萌发的调控机理可能与GA、IAA合成代谢和信号转导相关。