枸杞根腐病的发生及防治研究

宁夏枸杞根腐病普遍发生。作者对其病原进行了分离鉴定,有4种病原菌:尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum Schlecht)、腐皮镰刀菌[F.solani(Mart,)Sacc]、同色镰刀菌(F.concolor Reinking)和串珠镰刀菌(F.moniliforme Sheldon)。其中尖孢镰刀菌致病力最强。对上述病原的生长温度、pH值作了室内测定。此病病原菌能随病株、病残体和病果种子越冬。枸杞不同品种对此病抗性有明显差异。田间积水和根部损伤利于发病。45％代森铵药液灌根对此病有良好的防治效果;培土垄作和中耕时不伤根的防治效果达74.4％。     

马铃薯糖苷生物碱处理后枸杞鲜果的转录组学分析

为探明马铃薯糖苷生物碱（potato glycoside alkaloid,PGA）处理后枸杞鲜果的基因表达变化规律,以枸杞鲜果为试材,利用新一代高通量测序技术Illumina HiSeq^TM 4000对PGA不同处理时间的枸杞鲜果果肉组织进行转录组测序分析,采用生物信息学方法对差异基因进行功能注释和通路分析。结果显示,经PGA处理2、4和6 d后,枸杞鲜果的差异表达基因分别为22 966、19 474和13 904个,在处理后第2天差异表达基因数量最多。GO功能注释结果显示,细胞组分数据库中细胞组分及细胞器的分类条目富集较显著;分子功能数据库中参与结合蛋白功能、催化活性、结构分子活性以及转运活性的分类条目富集较显著;生物学过程数据库中代谢过程、细胞进程、信号有机体进程及生物调节的分类条目富集较显著。经PGA处理后第2天,有4 557个差异表达基因显著富集到1 227条代谢通路上;处理后第4天,有16 096个差异表达基因显著富集到11 155条代谢通路上;处理后第6天,有13 038个差异表达基因显著富集到2 206条代谢通路上。表明PGA作为诱导因子能够显著诱导采后鲜果的抗病基因,在枸杞采后病害的抗性效应中发挥着重要作用。     

枸杞根腐病病原菌鉴定及其拮抗菌的筛选

为了针对根腐病实施有效的生物防治,分离鉴定枸杞根腐病病原菌及其拮抗菌,采用组织分离法获得腐根上的病原菌,结合形态学与分子生物学特征鉴定病原菌;利用稀释涂布、滤纸片法和共培养法从健康根际土壤筛选拮抗细菌,通过形态学观察、生理生化鉴定和16S rDNA序列分析对拮抗效果较好的菌株进行鉴定。结果表明：从枸杞根腐病分离得到腐皮镰刀菌（Fusarium solani）和尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）两种主要致病菌,从健康枸杞根际土壤中分离获得12株对两种镰刀菌具有拮抗作用的细菌,其中J7-3、J7-8、J7-9和J10-8对腐皮镰刀菌的抑菌率均在80%以上,J7-3和J10-8对尖孢镰刀菌的抑菌率均在70%以上。菌株J7-3和J10-8对根腐病病原菌的抑菌作用较好,分别鉴定为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）,其中J10-8的拮抗作用和溶菌效果最好,可作为研发微生物菌剂的菌种资源。     

应用转录组测序高通量发掘东方粘虫SSR标记

为高通量发掘粘虫Mythimna separata(Walker)的SSR标记,利用MISA软件对第2代转录组测序获得的108 494条粘虫unigenes进行SSR检测。结果显示,共发现12 483个SSR位点,出现频率为11.505%,分布于10 685条unigenes中,发生频率为9.848%,平均每6 126 bp含有1个SSR位点。单核苷酸和三核苷酸是主要重复类型,分别占SSR总数的75.206%和15.325%;六核苷酸重复所占比例最小,仅为0.008%。粘虫转录组SSR中共发现42种重复基元,单核苷酸重复基元A/T出现频率最高,占总SSR的74.141%;其次是AC/GT和ATC/ATG,分别占4.390%和4.094%。10次重复的SSR数量最多,有6 557个,占总SSR的52.527%;11次重复的为1 872个,占14.996%;12次以上重复所占比例均不足5.000%。表明粘虫转录组中SSR位点数量多、出现频率高、基元类型丰富。     

基于转录组测序解析干旱胁迫对祁连山黄参基因表达的调控

以栽培2个月的黄参为试材,设置对照（土壤相对含水量70%~80%）和适度干旱胁迫（土壤相对含水量55%~60%）处理,利用高通量转录组测序BGISEQ-500平台,对测序结果进行基因功能注释、差异表达基因(DEGs, differentially expressed genes)筛选。结果表明：(1)获得的68193条Unigene中,分别有34230(50.20%)、34170(50.11%）、31727(46.53%)、27701(40.62%)、27092(39.73%)和22793(33.42%)个Unigene分别被分配到NCBI非冗余蛋白(NR)、eggNOG(基因的进化谱系, Evolutionary genealogy of genes: Non\|supervised Orthologous Groups)、基因本体(Gene ontology,GO)、Pfam (Protein family)、SwissProt (Reviewed protein sequence database)和KEGG (Kyoto encyelopedia of genes and genomes)六大功能数据库。(2)DEGs分析显示,黄参块状根和叶中分别有10674个和13402个DEGs;GO富集结果表明,根和叶中的DEGs功能部位中的分布基本一致,主要富集在生物过程、DNA的复制和翻译调控、氧化还原过程、蛋白质磷酸化、防御响应等;KEGG富集分析表明,根中DEGs显著富集在苯丙烷类生物合成、半乳糖代谢、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、植物-病原菌相互作用、植物激素信号转导等途径,叶中DEGs则主要富集在半乳糖代谢、淀粉和蔗糖代谢、苯丙烷类生物合成、戊糖、葡萄糖醛酸转换、植物激素信号转导等途径,说明淀粉和蔗糖代谢、半乳糖代谢、苯丙烷类生物合成途径、植物激素信号转导途径在黄参应对干旱胁迫中起重要作用。干旱胁迫影响黄参不同器官中差异基因的表达,为解析黄参耐受干旱的生物学途径、黄参药效成分的生物合成和分子机制提供了理论依据。     

Wolbachia对土耳其斯坦叶螨生殖影响的转录组测序分析

为进一步探索内共生菌Wolbachia对土耳其斯坦叶螨生殖调控的影响,本试验筛选出完全感染Wolbachia和完全不感染的土耳其斯坦叶螨品系进行转录组测序。结果表明:感染Wolbachia后,叶螨体内一些与生殖相关的基因发生明显变化,其中3 810个基因在雌成螨中受到影响,2 885个基因在雄成螨中受到影响;其中一些参与脂质转运、氧化还原反应、消化及解毒作用的基因具有明显的性别特异性。这为内共生菌Wolbachia引起宿主生殖调控提供了新的理论依据。     

寄生蜂转录组学研究进展

寄生蜂与其寄主昆虫之间存在着复杂的制约关系,在农林害虫生物防治中极为重要,是极具开发前景的一类昆虫.转录组可以反映特定状态下基因的表达模式.转录组测序给寄生蜂等非模式生物的研究带来了机遇.本文在检索寄生蜂转录组序列文献报道的基础上,针对寄生蜂转录组的测序现状和初步应用进行了分析和总结,涉及寄生蜂化学感受基因的鉴定,寄生...     

小黑瓢虫雌成虫滞育基因的转录组测序分析

为明确小黑瓢虫Delphastus catalinae滞育的分子机制,使用Illumina HiSeq2500高通量测序平台分析小黑瓢虫雌成虫非滞育期、滞育期和滞育解除期的相对转录水平,从转录组测序数据中选取碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）基因、过氧化氢酶（catalase,CAT）基因、乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase,LDH）基因、过氧化物酶（peroxidase,POD）基因、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）基因、海藻糖酶（trehalase,TRE）基因、促葡萄糖转运1蛋白亚基基因Ref和SCoAL琥珀酰辅酶连接酶基因GDP-forming,采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRTPCR)技术检测上述基因在小黑瓢虫雌成虫3个不同时期的表达特征。结果显示,从9个样品中共筛选出67.86 Gb的clean data;936 447条contig被组装成52 255条unigene,所有的unigene都通过BLAST对Nr数据库进行了注释,有23 539...     

转录组测序及其在植物病原菌、植物与真菌互作研究中的应用与进展

转录组测序(RNA sequencing,RNA-seq)技术是用来分析动态转录组的重要工具。RNA-seq生成的数据不仅可以量化基因表达,还有助于发现新的转录本、识别选择性剪接基因和检测等位基因特异性表达。本文主要综述了RNA-seq的技术步骤及工作原理,并介绍了其在植物病原菌及植物与真菌互作研究中的应用与进展。     

基于全长转录组测序的稻秆潜蝇解毒代谢相关基因筛选

为筛选水稻害虫稻秆潜蝇Chlorops oryzae潜在的解毒代谢酶基因,利用PacBio Sequel Ⅱ测序平台对稻秆潜蝇幼虫进行全长转录组测序,基于测序结果筛选稻秆潜蝇的解毒代谢相关基因谷胱甘肽S-转移酶（glutathione S-transferase,GST）基因、羧酸酯酶（carboxylesterase,CarE）基因和细胞色素P450（cytochrome P450,CYP450）基因,并检测其在稻秆潜蝇不同发育阶段的相对表达量。结果表明,对稻秆潜蝇进行测序得到18 100条去冗余转录本序列,共有16 283条序列得到注释。通过比对分析共筛选出8条GST、12条CarE和28条CYP450基因序列,这些基因在稻秆潜蝇不同发育阶段的表达量具有显著差异,表明不同虫态的稻秆潜蝇其解毒代谢能力可能不同。此外,还筛选到1 452个lncRNA序列,以及176个潜在的lncRNA靶基因序列,其中4个与解毒代谢基因相关。表明筛选获得的稻秆潜蝇解毒代谢酶基因及lncRNA靶基因可用于后续该虫的潜在抗药性研究及防治药剂筛选。     

烟粉虱基因组和转录组研究及展望

烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是世界性的重要害虫,为物种复合体,其中少数隐种近30年来入侵世界各国,并暴发成灾。在我国,最近几年MED隐种已经逐渐替代了之前入侵的MEAM1隐种,成为我国农田生态系统中的主要致害隐种。基因组和转录组研究的不断深入极大地推动了烟粉虱入侵机制、隐种替代机制、种系发生、不同隐种或地理种群鉴定、抗药性机制、烟粉虱与共生菌互作等领域的研究。本文简要综述了烟粉虱基因组和转录组测序的研究进展,介绍了转录组数据在种的分化和鉴定、共生菌的互作及抗药性研究领域的应用。     

实蝇科昆虫转录组研究进展

实蝇科昆虫种类繁多、危害巨大、入侵能力强,倍受植物检疫与入侵生物学领域的关注。转录组代表细胞或组织内全部的RNA转录本,反映特定状态下的基因表达模式。而依赖于高通量测序技术所衍生出的转录组测序给实蝇等非模式生物的研究带来了机遇。本文在检索实蝇科昆虫转录组序列数据和文献报道的基础上,针对实蝇科昆虫转录组的测序现状和初步应用进行了分析和总结,涉及重要经济实蝇的种类鉴定、基础生理、滞育、配子形成和交配生殖、解毒机制及防治和非编码RNA共6个方面。同时,提出了加强重要经济实蝇转录组研究的3个展望:一是加强结构基因组学和功能基因组学方面的多组学结合研究;二是开展microRNA(miRNA)等非编码RNA功能方面的探索研究;三是探索第三代测序技术的应用研究。     

基于转录组的小豆SSR分子标记开发及其应用

为了开发小豆SSR(Simple Sequence Repeats)分子标记,2019—2020年,利用微卫星识别工具MISA和软件Primer 3搜索小豆资源QH1转录组测序得到的Unigene,获得3 045个SSR分子标记,通过对标记的重复基序特点分析,发现标记的重复基序以单核苷酸重复、二核苷酸重复和三核苷酸重复为主,分别占标记总数的41.2%、26.4%和25.6%。利用可以锚定到小豆基因组并能成功设计引物的标记,构建了包括1 505个SSR分子标记的物理图谱。从以上1 505个标记中,随机选取分布于小豆11条染色体上的132个SSR标记进行有效性验证,发现有效扩增的标记为118个,有效率为89.4%。通过多态性标记筛选,获得6个多态性标记,利用这6个标记对36份小豆品种进行聚类分析,发现供试小豆材料可以分为4个类群。说明开发的SSR分子标记能够分析小豆的遗传背景差异,为小豆种质资源鉴定、遗传多样性分析以及优良性状基因定位研究提供可用的分子标记。     

基于转录组数据的印度谷螟微卫星位点分析

基于印度谷螟转录组测序数据筛选其功能微卫星(EST-SSR)分子标记,设计该虫的微卫星(SSR)引物并验证其适用性。用MicroSAtellite微卫星搜索软件查找印度谷螟转录组中微卫星的数量、重复次数以及所有微卫星的位置信息,采用Primer Premier 5软件设计SSR引物,并进行PCR验证。结果表明含EST-SSR的序列3 173个,占总搜索序列的8.52%,平均每13kb中就出现1个EST-SSR。共发现192种微卫星类型,其中重复单元为单碱基、二碱基和三碱基的比例较高,依次是28.21%、39.84%、25.43%。除单碱基重复单元外,出现频率最高的是AT/AT,有593次。在66对印度谷螟EST-SSR引物中,有28对PCR扩增成功。这说明基于印度谷螟转录组数据开发微卫星标记是可行的,本研究获得的印度谷螟EST-SSR位点为今后开展该虫的种群遗传学研究提供了基础数据。     

高山红景天根腐病发病因素及防治研究

对吉林省龙井市高山红景天根腐病发病因素调查明确,低海拔地区种植和连作红景天是根腐病流行的主要原因之一。铲地时适当扒土使高山红景天根颈部裸出地面和人工摘除花序等措施可以减轻根腐病的危害。室内及田间药剂防治试验表明,多菌灵、多菌灵+福美双混剂600倍液对高山红景天根腐病防治效果分别为82.15％和85.46％。     

基于转录组分析的哈茨木霉thga3基因功能研究

哈茨木霉Trichoderma harzianum Th-33的Ⅲ型Gα亚基Thga3可能参与调控木霉菌的生长、产孢、几丁质酶活性、疏水性等生物学过程。为进一步明确其功能,本研究采用Hiseq2500（Illumina）测序平台,对野生菌Th-33和thga3基因敲除突变株△thga3进行转录组测序,分析其G蛋白信号系统、细胞壁降解酶类和产孢相关基因的差异表达。与野生菌相比,△thga3有3个G蛋白偶联受体基因发生下调表达,3个几丁质酶基因以及产孢调控基因brlA下调表达,1个G蛋白信号调控蛋白RGS1上调表达。推测thga3可能通过调控brlA的表达正调控产孢;通过调控疏水蛋白基因Tha_09745的表达调控菌丝疏水性。此外,通过调控几丁质酶基因的表达、G蛋白信号网络中其他蛋白的表达,影响菌株的拮抗和重寄生能力以及其他生物学特性。本研究为进一步探索G蛋白信号途径调控木霉菌生防特性及其机制奠定了基础。     

基于链特异性RNA-seq的禾谷镰刀菌全生活史转录组分析

为明确植物病原真菌禾谷镰刀菌Fusarium graminearum全生活史的转录组特征和基因表达模式,采用生物信息学技术对其生活史不同阶段15个时期或组织的链特异性RNA-seq数据进行分析。结果表明,共有8 106个基因在所有时期均有表达,为禾谷镰刀菌生活史核心基因,占总基因数的47.2%;有性生殖和侵染过程中表达的基因数相对较多,其中有性生殖后期表达的基因数最多,达15 221个;无性产孢和侵染小麦穗过程中基因表达水平整体较高,而分生孢子中基因表达水平最低。在燕麦培养基上禾谷镰刀菌气生菌丝的基因表达模式与侵染过程中的基因表达模式较为相似,而与营养生长菌丝的基因表达模式差异较大。该菌次生代谢物合成特征酶基因和分泌蛋白基因的表达模式均分成3类,即分别在侵染、营养生长和有性生殖过程上调表达,暗示其在生活史不同阶段的特异性功能。     

基于转录组测序解析草地贪夜蛾对溴氰虫酰胺的解毒代谢分子机制

为阐明草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda对溴氰虫酰胺的解毒代谢分子机制,通过LC₅₀的溴氰虫酰胺诱导草地贪夜蛾3龄幼虫后,利用酶活测定和转录组测序鉴定解毒代谢相关基因,并采用实时荧光定量PCR技术对细胞色素P450单加氧酶(cytochrome P450 monooxygenase,P450)基因进行验证分析。结果表明,经LC₅₀的溴氰虫酰胺处理后,草地贪夜蛾3龄幼虫体内3种解毒代谢酶活性较对照均有所升高,但仅P450活性较对照显著升高,而谷胱甘肽S-转移酶和羧酸酯酶与对照无显著差异。经LC₅₀的溴氰虫酰胺处理后草地贪夜蛾3龄幼虫转录组中共筛选到1 408个差异表达基因,其中上调表达的基因有935个,下调表达的基因有473个。药物代谢-细胞色素P450通路、药物代谢-其他酶通路及细胞色素P450对异生物质的代谢通路中有超过20个基因存在差异表达。在草地贪夜蛾转录组中筛选鉴定到121个P450基因,其中,属于CYP2、CYP3、CYP4以及Mito家簇的基因分别有9、45、58和9个,而经LC_5...     

基于转录组数据的害虫抗药性综合检测方法

为建立基于转录组数据的害虫抗药性检测方法,以3种重要害虫家蝇Musca domestica、白纹伊蚊Aedes albopictus和小菜蛾Plutella xylostella的8个抗性/敏感种群的转录组数据为对象,使用已开发的乙酰胆碱酯酶抗性突变检测程序ACE检测不同种群中的乙酰胆碱酯酶抗药性突变,并使用Bowtie 2软件和R程序包DESeq2检测其解毒酶基因的表达量变化,分析这3种害虫对有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂的抗性分子基础。结果显示,在家蝇2个抗性种群KS8S3和ALHF中检测到ace2基因上发生了G227A抗药性突变,突变频率分别为0.318和1.000;在白纹伊蚊抗性种群Tem-GR中检测到CCEae3a基因的表达量较敏感种群Par-GR上调了7.175倍;在小菜蛾抗性种群ZZ中检测到ace1基因上发生A201S和G227A抗药性突变,突变频率分别为0.656和0.692。根据上述突变频率和解毒酶基因表达量变化评估的3种害虫种群抗药性情况与其之前的报道基本相符,表明基于转录组数据同时对靶标抗性机制和代谢抗性机制进行检测的害虫抗药性综合检测方法可以很好地反映害虫种群的抗药性状况。