玉木耳转录组测序及褐变相关基因的挖掘

为了从分子水平研究玉木耳褐变的机理,对褐变和未褐变的玉木耳子实体进行了转录组测序分析,共筛选到5915个差异基因,其中有924个Unigene上调表达,有4991个Unigene下调表达。通过基因本体(Gene Ontology, GO)富集分析发现,差异基因显著富集于细胞及代谢过程、单一有机体、细胞和细胞组分、细胞器和大分子复合体、结合作用和催化活性。KEGG代谢通路富集分析表明,富集程度比较显著的通路包括翻译通路、信号转导途径、内分泌系统、折叠排序及退化、运输和分解代谢通路。挑选与组织褐变相关的差异基因进行qRT-PCR表达模式验证,获得的结果与表达谱分析结果一致。     

玉木耳转录组测序及褐变相关基因的挖掘

为了从分子水平研究玉木耳褐变的机理,对褐变和未褐变的玉木耳子实体进行了转录组测序分析,共筛选到5915个差异基因,其中有924个Unigene上调表达,有4991个Unigene下调表达。通过基因本体(Gene Ontology, GO)富集分析发现,差异基因显著富集于细胞及代谢过程、单一有机体、细胞和细胞组分、细胞器和大分子复合体、结合作用和催化活性。KEGG代谢通路富集分析表明,富集程度比较显著的通路包括翻译通路、信号转导途径、内分泌系统、折叠排序及退化、运输和分解代谢通路。挑选与组织褐变相关的差异基因进行qRT-PCR表达模式验证,获得的结果与表达谱分析结果一致。     

基于转录组测序的木薯性别决定相关基因挖掘

[目的]明确木薯不同性型花的转录组差异,为深入研究木薯多开雌花和两性花及协调木薯性别比例提供理论参考.[方法]以木薯雄蕾、雌蕾和两性蕾为供试材料,采用Illumina HiSeqTM 4000测序平台对其进行转录组测序,通过生物信息学对转录本进行比较分析,预测和筛选出木薯性别决定相关基因.[结果]通过转录组分析获得高质量序列(Clean reads)64189053个,高质量碱基19.29 Gb.3种花蕾的GC含量均在43.00%左右、Q30均在95.00%左右.木薯雄蕾、雌蕾和两性蕾的Clean reads总数分别为42642272、42172402和43563432条,其中,参考基因组和单端的比对率均在77.00%左右、多位置比对率均小于0.80%,正、负链比对率均在39.00%左右;约有90.00%的序列定位于外显子,仅有5.00%的序列定位于内含子或基因间区.在雄蕾—雌蕾(前者是对照,后者是处理,下同)、雄蕾—两性蕾和雌蕾—两性蕾3个对比组中分别筛选到3629、2499和2492个差异表达基因(DEGs),注释到GO功能数据库中的DEGs分别为2544、1749和1807个,其中,雄蕾—雌蕾对比组的上调表达基因和下调表达基因数量均最多.以富集于生物学过程(主要为代谢过程和细胞过程)的DEGs最多,其次是分子功能(主要为结合和催化)和细胞组分(主要为细胞和细胞部分);无论是注释到GO功能数据库的DEGs,还是注释到生物学过程、细胞部分和分子功能等主要次级分类中的DEGs,均以雄蕾—雌蕾对比组最多.3个对比组中均以参与激素信号传导的DEGs最多;且又以富集于一般功能预测的DEGs最多,其次是富集于转录的DEGs,富集于复制、重组和修复及信号传导机制的DEGs也较多,但雄蕾—雌蕾对比组大部分GOG功能类别的DEGs明显多于雄蕾—两性蕾和雌蕾—两性蕾对比组,而雄蕾—两性蕾与雌蕾—两性蕾对比组间差异不明显.3个对比组的DEGs富集于50条KEGG信号通路,其中以富集于植物激素信号传导的DEGs最多,共筛选获得88个与激素信号转导相关的DEGs,其中log2FC>3的基因有26个,且大多数为生长素相关的基因.木薯雄蕾、雌蕾和两性蕾间差异表达的转录因子基因有196个,log2FC>3的转录因子基因有87个,主要为ERF、bHLH、WRKY和MYB四大类转录因子基因.[结论]木薯不同性型花存在较多的DEGs,其中与生长素及ERF、bHLH、WRKY和MYB转录因子相关的基因均与木薯性别决定密切相关,可能是木薯性别分化的关键调控基因.     

干旱胁迫下花生转录组与miRNA测序及相关基因的表达

[目的]探明干旱胁迫下花生转录组与miRNA测序及相关基因的表达,为深入分析花生抗旱分子机制提供理论依据.[方法]采用转录组测序和miRNA测序技术,对桂花37花生在15％ PEG6000模拟干旱胁迫下基因和miRNA的表达模式进行分析.[结果]转录组测序发现有13个显著持续上调的差异基因,其中7个为HSP分子伴侣家族...     

基于转录组测序番茄抗南方根结线虫相关基因的挖掘

[目的]筛选番茄抗南方根结线虫侵染相关基因,为其克隆及番茄抗病育种提供参考依据.[方法]用Illumina HiSeqTM4000对南方根结线虫侵染和未侵染番茄抗性材料F5样本的转录组进行测序,基于差异表达基因本位数据库(G0)和Pathway显著性富集(KEGG)分析,挖掘参与抗南方根结线虫的相关基因.[结果]筛选到...     

基于转录组测序挖掘马铃薯块茎采后发芽关键基因

马铃薯是全球第4大粮食作物,营养丰富.然而,马铃薯块茎采后发芽显著影响其商品价值和种薯质量.该研究结合表型观察、细胞学分析、生理生化检测、植物激素含量测定、 Marker基因表达分析等,明确了马铃薯采后发芽的关键时期.通过对马铃薯块茎采后发芽关键时期样本进行RNA-seq分析,挖掘了马铃薯块茎采后发芽关键基因.结果表明‘费乌瑞它’马铃薯块茎采后休眠解除期为30 d,芽生长期为45 d.从休眠期到休眠解除期和休眠解除期到芽生长期分别有1 008个基因(252个上调、 756个下调)和4 576个基因(2 800个上调、 1 696个下调)表达量发生显著变化. 156个转录因子基因(主要属于AP2、 MYB和bHLH家族)及植物激素(ABA与GA)合成、代谢、信号转导相关基因,如NCED4,ZEP,KS,KO2,ABI5等.这些差异表达基因主要富集在苯丙烷生物合成(ko00940)、苯丙氨酸代谢(ko00360)、类胡萝卜素生物合成(ko00100)、 DNA复制(ko03030)、糖代谢(ko00520)等通路.     

马铃薯转录组测序研究进展

介绍转录组测序平台、实验方法、生物信息学分析及目前在马铃薯等高等植物中的应用,讨论了转录组测序在高等植物中研究的问题和新的方向,以供参考。     

冬瓜高通量转录组测序及分析

【目的】获得冬瓜转录组序列、遗传变异等信息,从中挖掘冬瓜基因数据及SSR分子标记,为冬瓜后续研究提供数据支撑。【方法】以冬瓜嫩叶为材料,利用Illumina HiSeq~(TM)2000技术对冬瓜进行转录组测序,构建数据库从中获得干净序列。经De novo拼接组装后,将获得的单基因簇(Unigene)数据在非冗余蛋白数据库(nonredundant protein database,Nr)、蛋白质序列数据库(Swiss Prot protein database,Swiss Prot)、基因本体论数据库(gene ontology,GO)、蛋白质真核同源数据库(eukaryotic orthologous groups,KOG)、东京基因与基金组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)、蛋白质家族域数据库(protein families database,Pfam)6个公共数据库中进行比对,最终得到冬瓜单基因簇注释信息。利用MISA软件对转录组单基因簇进行搜索,获得单基因簇中的SSR位点。【结果】从冬瓜嫩叶中得到62 021 032条高品质序列,组装后获得40 611条单基因簇,平均长度955 bp。将所有单基因簇在Nr和Swiss Prot数据库中进行比对,结果分别比对到27 474及19 573条单基因簇;在GO数据库中,所注释到的10 659条单基因簇分别匹配到生物功能、分子功能和细胞组分3个本体的47个功能组中;与KOG数据库进行注释比对,根据其功能将注释到的单基因簇划分为25类;KEGG数据库比对注释到10 799条冬瓜的单基因簇,可分为5个大类、19个亚类、125条代谢途径;在Pfam数据库中比对到17 990条单基因簇,分属于369个类群。SSR位点搜索发现,有5 086条单基因簇包含SSR序列,获得5 474个SSR位点。【结论】利用高通量测序获得大量冬瓜转录组信息,有助于从分子水平对冬瓜进行深入研究。     

基于转录组测序筛选鸡蛋绿壳性状相关基因

【背景】绿壳蛋深受消费者喜爱,蛋壳绿色的深浅在市场上是影响绿壳蛋定价销售的重要参考指标。绿壳蛋的形成受多基因共同调控,蛋壳绿色深浅不一,其分子机理尚不清楚。通过对赤水乌骨鸡蛋壳腺组织进行转录组测序,挖掘其调控绿壳蛋蛋壳颜色深浅的候选基因以及关键信号通路,探究影响蛋壳颜色遗传性,以期发展绿壳蛋的选种选育和提高经济效益。【目的】探讨赤水乌骨鸡的遗传基础,并通过SLCO1B3基因分型对其进行鉴定和筛选,以期通过分子标记在青壳鸡育种规划中提供新的见解,并在后期的选择策略中帮助控制和提高赤水乌骨鸡蛋壳品质的同质性。【方法】以纯系的280日龄赤水乌骨鸡为研究对象,屠宰产浅绿色蛋（QL）和深绿色蛋（SL）的母鸡各3只,采集蛋壳腺以RNA-seq技术检测分析,筛选与蛋壳颜色密切相关的差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）,并对这些DEGs进行GO和KEGG富集分析。利用qRT-PCR技术检测与蛋壳颜色相关的6个候选基因的转录水平变化以验证转录组数据可靠性。【结果】在深绿组与浅绿组中共筛选到93个显著DEGs,有59个基因在深绿组中显著上调,34个显著下...     

基于转录组学测序的长白落叶松材性表达基因1）

基于边合成边测序（ Sequencing By Synthesis ,SBS）技术,使用Illumina HiSeq2500高通量测序平台对长白落叶松cDNA文库进行测序。共获得非重复序列基因58683条,总长度为55283938 bp。将得到的转录本使用BLAST软件将非重复序列基因序列与NR、Swiss－Prot、GO、COG、KEGG数据库比对,通过选择BLAST参数E－value不大于10－5,最终获得29350个有注释信息的基因序列,其中19292个转录本注释GO编号,有9112个转录本在COG数据库中被注释并分为25个功能分类,同时注释到120条KEGG代谢途径。在得到注释的转录本中搜索到木质素相关基因共68条,其中与木质素合成相关基因29条,与木质素分解代谢相关基因27条;找到了147条纤维素相关基因,其中与纤维素合成相关基因103条,与纤维素分解代谢相关基因44条。     

甜玉米种子活力差异近等基因系植株生育后期源库关系初探

为探明甜玉米种子活力差异近等基因系植株生育后期源库关系,进一步阐明甜玉米种子活力形成的生理基础,以2组种子活力差异的近等基因系材料hv1与lv1、hv2与lv2为试材,研究其生育后期叶"源"和籽粒"库"的生理生化特性。结果表明:种子活力高的近等基因系材料(hv1和hv2)籽粒的可溶性糖含量较低,而可溶性蛋白含量较高;吐丝后,种子活力高的近等基因系材料(hv1和hv2)叶片的可溶性糖含量和可溶性蛋白含量均较高。研究还表明:籽粒可溶性糖含量与叶片可溶性糖含量、光合生理特性(除叶绿素b含量外)呈一定的负相关关系,而籽粒可溶性蛋白含量与吐丝后30 d叶片可溶性蛋白含量、叶绿素a含量和总叶绿素含量均显著正相关。因此,适度较强的叶片光合生理,保证光合产物的高效积累,降低籽粒可溶性糖含量,提高籽粒可溶性蛋白含量,是提高甜玉米种子活力的生理基础。     

基于甘薯耐盐转录组测序的SSR和SNP特征分析

旨在对甘薯耐盐转录组中潜在的SSR和SNP位点进行挖掘及特征分析,以完善甘薯分子标记。试验以不同耐盐甘薯品种的转录组序列为基础,利用MISA、GATK软件分析了转录本中的SSR和SNP信息。结果显示,研究共获得SSR位点33192个,分布在24323条Unigenes中,出现频率为21.11%。其中,6271条Unigenes含有超过1个以上的SSR位点。SSR类型以单核苷酸重复SSR和双核苷酸重复SSR为主。在重复基元中,A/T和AG/CT所占的比例最高,为优势基元。在157252条Unigenes中共挖掘到SNP位点7691906个,分布密度为0.08个/bp。其中转换类型有4729922个,颠换类型有2961984个。在所有突变类型中,C/T和A/G含量最高,分别为占总数的32.34%和29.15%。综上所述,甘薯转录组具有较丰富的SSR和SNP标记,多态性较高,可为甘薯抗逆品种筛选、种质培育等研究奠定理论基础。     

甜玉米自交系农艺性状配合力的综合分析

【目的】研究甜玉米自交系农艺性状配合力,为培育优良杂交种奠定基础。【方法】以13个甜玉米自交系为试验材料,采用Griffing完全双列杂交方法调查单株产量、果皮厚度、可溶性总糖、株高、穗位高、穗长、穗粗、行粒数、穗行数、秃尖、百粒重等11个性状的配合力和群体遗传参数。【结果】根据单株产量、果皮厚度与可溶性总糖的配合力测定值鉴定出自交系B6为高产-优质型自交系,B10、B11为高产自交系,B13为优质型自交系;并且依据配合力效应值对13个自交系进行杂种优势群划分。【结论】通过对13个自交系的农艺性状配合力效应情况作出科学评价,探索了各性状的遗传规律、相互关系以及杂种优势群的划分,为今后合理利用甜玉米自交系配制杂交组合与自交系筛选提供了理论指导。     

引发对甜玉米种子发芽和幼苗生长的影响

探讨液体引发、水引发对甜玉米种子萌发及活力的影响。将甜玉米种子进行水引发、KNO3引发、KNO3与KH2PO3混合溶液引发,引发时间分别为6,12,24h,然后进行发芽试验,测定发芽率、芽鞘长及幼苗单株鲜重并计算种子简易活力指数。结果表明,3种引发方式对种子的发芽率影响不大,均能促进芽鞘和单株幼苗的生长及种子活力的提高,对芽鞘和幼苗单株鲜重的影响依次为：KNO3与KH2PO3混合溶液引发〉KNO3引发〉水引发;对种子活力的影响依次为：KNO3与KH2PO3混合溶液引发〉水引发〉KNO3引发。引发的最佳组合为：KNO3与KH2PO3混合溶液浓度0.5％-1.0％,引发12h可促进芽鞘长度、幼苗单株鲜重、种子活力达最高,分别为4.76cm,0.85g,46.59,增幅达最大分别为73.72％,31.09％,17.49％。为甜玉米种子引发技术的研究与应用提供了理论依据。     

甜玉米籽粒品质性状的配合力分析

以9个普通甜玉米自交系按Griffing的双列杂交方法Ⅳ组配36个杂交组合,分析了糖分、氨基酸的基因效应,并估算了配合力。结果表明:(1)天冬氨酸在遗传上以基因加性效应为主;蔗糖、蛋氨酸、脯氨酸在遗传上以基因非加性效应为主;总可溶糖、总可溶糖-蔗糖、干物质、甘氨酸、丝氨酸、赖氨酸、精氨酸在遗传上基因加性效应和非加性效应几乎同等重要。(2)自交系遗甜-1、白甜-2、HCg、加甜糖分的一般配合力较有利用价值;自交系蛟甜、加甜、HCg、遗甜-1氨基酸的一般配合力较高。在甜玉米糖分配合力育种中,以总可溶糖为育种目标即可达到糖分含量和食味品质两方面的改良;几种必需氨基酸一般配合力为非制约关系。(3)su3×HCg是糖分特殊配合力较有利用价值的组合;白甜-2×HCg、su3×遗甜-1、蛟甜×泰甜三个组合的必需氨基酸特殊配合力较有利用价值。     

甜玉米主要穗部性状的配合力分析

为选育出强杂种优势且高商品价值的甜玉米杂交种,选用13个玉米自交系,采用NCⅡ(不完全双列杂交)设计的原理和方法,对组配的42个杂交组合进行穗长、秃尖长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重和单株产量7个性状的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)分析,并估算其遗传参数。结果表明,5号和6号是GCA效应值表现优良的自交系;筛选出3个产量较高的杂交组合(4×A2,5×A7,6×A6);秃尖长、穗粗、穗行数、百粒重和单株产量性状不宜早代选择,穗长和行粒数可以进行早代选择。     

甜玉米青穗产量的配合力分析

试验徒劳用８份遗传差异较大的甜玉米自交系做杂交亲本,按Ｇｒｉｆｆｉｎｇ方法Ⅰ遗传交配设计配制组合,研究甜玉米青穗产量性状的配合力效应。结果表明：甜玉米的青穗产量性状既受加性基因控制,又受非加性基因控制,有的还受细胞质基因的影响。特殊配合力的高低和双亲一般配合力有相互一致的趋势,但并不完全相同。此外,正确选用你,母本,可以提高甜玉米新品种的选育效果     

砂引发对甜玉米种子萌发及活力的影响

以皖玉10号、安甜3号两个甜玉米品种种子为材料,研究不同含水量的砂基质引发对甜玉米种子萌发及活力的影响.结果表明,各种砂引发处理均能明显提高甜玉米种子幼苗生长测定的发芽势、芽长、苗鲜重、苗干重、发芽指数和活力指数,明显减少种子的平均发芽日数,同时,明显提高低温处理试验的芽鲜重、芽干重和简化活力指数.砂引发对甜玉米种子电导率的影响,两个品种的表现不同,皖玉10号的电导率与活力指数、模拟田间出苗率均存在一定的正相关;安甜3号种子则存在一定的负相关.两个甜玉米品种种子砂引发基质的最适水分含量均为7.4%.     

甜玉米产量及相关农艺因素的关联分析

[目的]探索甜玉米产量相关农艺性状对鲜穗产量影响的主次关系.[方法]以灰色系统理论为依据,采用灰色关联度分析法,对甜玉米鲜穗产量与14个农艺性状的相关性进行分析.[结果]甜玉米的鲜穗产量是由多种因素共同控制的,农艺性状中影响产量的因素顺序为:穗粗>穗行数>生育期>鲜百粒重>空秆率>秃尖>株高>黑粉病率>行粒数>穗长>穗位>鲜出籽率>倒伏倒折率>双穗率.[结论]为了更好的提高甜玉米育种效率,应着重对与产量关联度大的生育期、穗粗、穗行数、鲜百粒重、空秆率等性状的选择,进而选育高产甜玉米品种.     

转录组测序研究兰州百合抗冻关键基因及途径

【目的】百合 (Lilium) 是国家卫生部首批公布的药食同源植物,也是著名的观赏植物。低温冻害严 重影响植物的产量和分布,探究兰州百合对零下低温胁迫应答的分子机制。【方法】采用高通量 Illumina Hiseq 测序平台对兰州百合的 20℃常温对照与 -4℃寒冷处理 (D) 进行测序,并对测序数据进行分析研究。【结果】处 理 24 h 后检测到 24 465 个差异表达的基因,筛选后获得 4 143 个表达量上升的基因和 4 415 个表达量下降的基因, 占差异表达基因总数的 10.27%。【结论】经富集分析认为,与蛋白激酶、蛋白磷酸酶、碳代谢以及 ABA 等相关 的基因可作为研究兰州百合零下低温响应机制的主要研究对象。qRT-PCR 分析表明,随机选出的 10 个差异性 表达基因的表达趋势与高通量测序结果相一致。此外,吲哚 -3- 甘油磷酸合成酶、蛋白磷酸酶、已糖激酶、钙 结合蛋白、叶绿素 a/b 结合蛋白等基因可作为与兰州百合寒冷响应相关的应答候选基因,为揭示兰州百合抗冻分 子机制奠定了基础。