草酸胁迫下拟南芥三个差异表达microRNA的分析

草酸是多种植物病原真菌(如核盘菌,灰葡萄孢等)的重要致病因子,这些草酸产生菌在侵染植物时,会分泌草酸来酸化寄主组织,使得病原真菌的细胞壁降解酶能更迅速地协同发挥作用,加速细胞的降解,而且草酸可夺取寄主细胞壁的钙离子形成草酸钙结晶从而破坏寄主细胞壁。植物microRNA广泛参与植物生长发育各阶段的基因表达调控,在抗生物或非生物胁迫的应答中发挥着重要的作用。本研究基于植物microRNA芯片研究3周龄拟南芥(Arabidopsis thaliana)在30 mmol/L草酸胁迫下microRNA的表达。获得3个差异表达的microRNA:miRNA-2988(Ptc-miR3911),miRNA-3090(Ath-miR858),miRNA-3131(Ppt-miR1211)。根据psRNATarget,对下调表达的小立碗藓(Physcomitrella patens)Ppt-miR1211的同源物,找到一个最匹配的靶mRNA是At5g35753;另一下调表达的毛果杨(Populus trichocarpa)Ptc-miR3991(与Ath-miR399b同源)的同源物,对应的靶mRNA是一个泛素连接酶(At2g33770);上调表达的AthmiR858有4个靶mRNA,分别为At2g47460(AtMYB12)、At5g49330(AtMYB111)、At1g06180(AtMYB13)和At1g66230(AtMYB20)。草酸胁迫下,qRT-PCR对其中下调表达的两个Ppt-miR1211及Ptc-miR3991同源物的靶基因的表达情况分析表明,At5g35753及At2g33770在草酸胁迫2 h后被诱导表达,于12 h达到峰值,24 h后表达量下降;qRT-PCR还表明:在草酸胁迫1 h后,Ath-miR858确实被诱导表达,于12 h达到峰值,24 h后表达量下降,其靶基因MYB在草酸胁迫早期(2 h内)多数有下调的趋势,表明microRNA对其靶mRNA确有负调控。此外,还对Ath-miR858与Ath-miR399b的启动子进行了生物信息学分析。本研究结果为microRNA在拟南芥抗草酸胁迫中的作用提供了依据。     

巴什拜羊骨骼肌不同发育阶段差异表达miRNA研究

miRNA在绵羊(Ovis aries)骨骼肌生长发育过程中发挥着重要的调控作用。为了挖掘巴什拜羊骨骼肌不同发育阶段差异表达miRNA,为深入解析miRNA与巴什拜羊优良肉质性状的关联性提供基础数据,本研究应用Solexa测序技术对巴什拜羊胎儿期(40,50,60,80,100和120 d)及出生当天和出生后(30,60和90 d)骨骼肌组织混合样品的miRNA表达情况及差异表达miRNA进行了研究。胎儿期和出生后骨骼肌组织中分别测得11.82 M和11.51 M的clean reads,及0.31和0.28 M的unique sequences,其中miRNA序列分别占Unique sequences的20%和17%。通过与miRBase(V21.0)收录的miRNA序列比对,胎儿期和出生后分别获得537个和496个物种间保守miRNA,分别有102个和115个与绵羊miRNA相匹配。剩余序列比对至绵羊表达序列标签(expressed sequence tags,ESTs)数据库,结合Mfold和Mi Pred程序预测miRNA,分别预测到486个和510个新的miRNA。胎儿期和出生后共得到385个差异表达的miRNA(表达量变化2倍以上),其中上调203个,下调182个。采用Target Scan、Pictar和miRanda软件对上调和下调前10位共计20个miRNA的靶基因进行预测,并选择至少出现在两个软件预测结果中的靶基因参与后续分析,共预测3 852个靶基因。进一步分析表明,预测到的靶基因参与促分裂素原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)、WNT(wingless type MMTV integration site family members)和黏附连接(adherens junction)等重要的信号通路。本研究结果丰富了绵羊骨骼肌中miRNA表达的相关数据,为进一步阐明miRNA在绵羊骨骼肌发育中的调控机制提供了依据。     

国兰叶色突变体根状茎差异表达基因分析

兰花叶色对其观赏及商业价值具有非常重要的意义.国兰春剑隆昌素(Cymbidium longibracteaturn Longchangsu)及其叶色突变体叶艺隆昌素是研究兰花叶色形成机制的重要材料.本研究采用Illumina Hiseq2500对这2种材料的根状茎进行denovo转录组测序,以鉴定其与叶艺形成相关的差异...     

草菇菌丝体与原基差异表达基因分析

采用Solexa测序技术,对草菇菌丝体和原基进行了数字基因表达谱（DGE）测序,在菌丝体和原基文库中分别得到5701781个和5659262个高质量测序标签（cleantags）,对应的标签种数（distinct clean tags）分别为85626和95363。将所有高质量测序标签与参考基因库进行比对,在菌丝体和原基文库中,占标签种数的43.32%和52.57%的标签可以唯一定位（map）到参考序列上,占标签种数的21.65%和21.47%的标签可以被定位到基因组序列上。最终,被菌丝体和原基标签唯一定位的基因数（unambiguous tag-mapped genes）分别为14794和15534。差异基因分析显示,两个文库中共有显著性差异表达的基因4163个,其中在原基中上调、下调的基因数分别为2486和1677,只在原基中表达的基因321个。经过Blastnr比对,在原基中特异表达的基因,涉及蛋白质（氨基酸）合成与代谢、糖代谢、脂类代谢和抗逆反应等多个代谢途径。GO功能富集分析结果表明,葡萄糖、己糖和乙醇等代谢途径大部分基因下调表达。Pathway功能富集分析结果表明,合成核糖体蛋白的基因均下调表达,表明原基形成时细胞代谢减弱,蛋白质合成量减小。     

桃蔗糖酶基因的克隆和差异表达

以桃（Prunus persica)基因组DNA为模板,通过PCR方法得到含0.75kb的特异性条带,将其克隆到加T尾pBluescrips SK载体上,筛选到重组克隆,用限制性内切酶酶切鉴定至少可分为两组,一组是插入片段无HindⅢ位点,一组是据入片段有HindⅢ位点。对两组pPIN02和pPIN04克隆插入片段两端进行核苷酸序列分析表明,pPIN02和pPIN04插入片段全长744个碱基,编码248个氨基酸,核苷酸和氨基酸同源性分别为70．7％和75．9％。与其它植物蔗糖酶氨基酸序列同源性约为60％－72％。RNA点杂交表明pPIN02和pPIN04在果实都能表达,但表达模式有所不同。     

杂种和纯种猪之间脂肪组织差异表达基因的分离、克隆和序列分析

实验选取中国地方品种梅山猪和外国品种大白猪进行正反向杂交产生杂种梅大和大梅猪，用mRNA差异显示技术，分析了亲本和杂种猪背部皮下脂肪组织间基因差异表达。结果发现，在10条5＇端随机引物和10条3＇端锚定引物共100对引物组合的差异显示扩增下，共获得l500多条可重复的扩增条带，选取其中能够重复出现的40条差异表达带（在4组样本中不能同时出现的条带）进行重扩增、克隆并测序。通过GenBank／BLAST比对发现，其中有4条EST分别与GenBank序列同源性较高，其余36条属于新的EST，将这36条EST提交GenBank获得注册号，并选取其中的3条进行半定量RT-PCR验证并检测其相对表达，其中2条表现不同程度的差异，l条没有明显差异。为提高DDRT-PCR真阳性，实验中的4种组合各屠宰6头以建立RNA池，采取低高严谨结合的退火温度进行差异显示扩增以及只回收在2次PCR扩增均能重复出现的条带。结果表明，所获得的36条新的EST在亲子代之间的差异表达方式不尽相同，这些差异表达的基因可能与脂肪组织杂种优势的形成有关。     

十字花科黑腐病菌中GGDEF结构域蛋白差异的in sillco分析

近年来,含有GGDEF结构域（含有甘氨酸（G）（2个）,天冬氨酸（D）,谷氨酸（E）,苯丙氨酸（F）保守氨基酸）的蛋白受到重视,已证实含GGDEF结构域蛋白在细胞信号转导、生长和致病性等方面发挥了重要作用。十字花科黑腐菌8004菌株（Xanthomonas campestris pv. campestris str. 8004,Xcc8004）有32个基因编码含GGDEF结构域蛋白,实验证明其中部分蛋白与xcc致病性、胞外酶产生、生物膜形成和泳动等生命活动相关。本文利用互联网提供的生物信息学资源,对Xcc8004不同功能含GGDEF结构域蛋白进行生物信息学分析,着重分析其结构域架构。对蛋白结构域架构整体比较显示,这些蛋白的整体结构域架构具有多样性,共有结构域架构仅有PAS4-GGDEF．EAL（分布于参与致病的蛋白中1;对结构域架构局部比较显示,在参与致病性的含GGDEF结构域蛋白中,PAS4-GGDEF和GGDEF．EAL为共有结构域架构;在参与内切葡聚糖酶产生的蛋白中,PAS4-PAS4、PAS4-GGDEF和GGDEF—EAL为共有结构域架构。本研究结果将为蛋白质功能预测提供线索。     

黑果枸杞和宁夏枸杞中黄酮醇合酶基因的克隆及表达分析

黑果枸杞和宁夏枸杞为枸杞属中两种重要的药用植物,具有极大的药用价值。本研究利用转录组数据克隆了黑果枸杞和宁夏枸杞黄酮醇合酶基因（Flavonol synthase,FLS）,分别命名为LrFLS及LbFLS,并通过实时定量PCR（real-time quantitative PCR）分析其在两种枸杞果实四个发育时期中的表达模式。研究结果表明：LrFLS与LbFLS各编码一条由350个氨基酸残基组成的蛋白序列。蛋白序列分析表明：LrFLS、LbFLS相似度高达99%,各含有两个保守的功能域。进化分析表明,LrFLS和LbFLS同属茄科的烟草、马铃薯的FLS蛋白序列相似度最高。实时定量PCR结果表明,LrFLS在S2时期的表达量最高,在果实发育过程中呈现先升高后降低的趋势;而LbFLS在S2时期表达量最低,呈现先降低后升高的趋势。本研究为揭示黄酮醇在黑果枸杞和宁夏枸杞果实中的累积具有一定的启示作用。     

三角褐指藻GPAT生物信息学及表达差异分析

三羧酸甘油酯(TAG)是植物细胞中油脂的主要储存形式,甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)是TAG生物合成过程中的第1个限速酶。为探明三角褐指藻油脂含量变化与GPAT基因表达量之间的关系,本研究利用转录组测序结果设计引物,采用RT-PCR技术克隆了三角褐指藻GPAT的cDNA全长,并对其进行生物信息学分析;通过RT- qPCR研究不同光照强度和温度下三角褐指藻GPAT的表达差异及总脂含量。结果表明,三角褐指藻GPAT的cDNA全长序列为1 743 bp,含有1个长度为1 305 bp的ORF,编码434个氨基酸,含有3个保守序列区。保守结构域分析表明, 三角褐指藻GPAT属于LPLATs超家族,且具有GPAT特征性的酰基结合位点。系统进化分析表明,三角褐指藻GPAT与大洋洲海链藻的亲缘关系最近。RT- qPCR结果显示,随着光照强度和温度的提高,三角褐指藻GPAT表达量均呈先上升后下降的趋势,且在25℃、37.5 μmol·m^-2·s^-1时达到最大值,与藻体内总脂含量变化趋势一致;此外,GPAT表达量与总脂含量随着温度的变化呈显著正相关(r=0.980, P<0.05),推测三角褐指藻GPAT可能是三角褐指藻脂类代谢途径的关键基因。本研究为今后利用基因工程手段提高植物体内油脂含量提供了优质的基因资源,同时为进一步揭示三角褐指藻脂类物质合成的分子调控机制奠定了一定的理论基础。     

紫苏叶片响应镉胁迫的蛋白质差异表达分析

为阐明紫苏[Perilla frutescens(L.)Britt.]响应镉胁迫的分子机制,应用营养液加镉法,采用蛋白质组学技术分析了紫苏叶片响应镉胁迫3周的蛋白质表达差异。结果表明,镉胁迫下紫苏叶片有25个蛋白发生差异表达,其中20个蛋白质得到LC-MS/MS鉴定:光合作用相关蛋白3个,能量代谢相关蛋白11个,胁迫相关蛋白1个,蛋白质代谢相关蛋白2个,基因表达相关蛋白1个,结构蛋白1个,生物合成与解毒相关蛋白1个。在浓度为2.0 mg·kg-1、5.0 mg·kg-1、10.0mg·kg-1镉胁迫下,紫苏叶片中ATP合成酶、丝氨酸羧肽酶、植物细胞色素P450均上调表达,Rubisco大亚基、核糖体蛋白S3和肌动蛋白表达均下调。光合系统Ⅱ稳定/装配因子HCF136及胁迫反应蛋白乙酰辅酶A硫酯酶在低浓度镉(2 mg·kg-1)处理下表达上调,在高浓度镉(5 mg·kg-1,10 mg·kg-1)处理下表达下调;磷酸核酮糖激酶/尿苷激酶家族蛋白在2 mg·kg-1和5 mg·kg-1镉处理时表达上调,10 mg·kg-1镉处理时不变;逆转录转座子蛋白在10 mg·kg-1镉处理时表达下调。可见,紫苏叶片通过增强能量代谢、降低光合作用、改变蛋白代谢与基因表达和提高解毒能力,增强了镉耐性。     

莱芜猪和杜洛克猪H-FABP表达差异和肉质性状关系研究

采用荧光定量RT-PCR法测定H-FABP基因在体重100kg左右的莱芜猪和杜洛克猪背最长肌中的表达差异，分析了H-FABP基因表达差异与肉质性状的关系，结果表明：莱芜猪的背最长肌H-FABP基因mRMA的表达水平比杜洛克猪高38.60％，认为可能与莱芜猪肌内脂肪含量极显著高于杜洛克猪有关（P<0.01）；H-FABP基因的背最长肌mRNA的表达水平与肌内脂肪、pH值成正相关，与肌纤维直径成负相关，与大理石纹和肉色的相关关系两品种不一致。其中莱芜猪和杜洛克猪H-FABP基因mRNA表达量与肌内脂肪相关系数最高，分别为0.363和0.943。对H-FABP基因的研究不仅有助于肌内脂肪的提高，而且可提高肌肉pH值、降低肌纤维直径，全面改善肌肉的肉质性状     

大白菜花蕾败育相关基因的cDNA-AFLP差异表达分析

本研究以大白菜(Brassica campestris ssp.pekinensis(Lour.)Olsson)败育花蕾到正常花蕾的10个连续时期的花蕾为材料,采用cDNA-AFLP技术和生物信息学分析等方法研究了败蕾过程中的基因表达差异,获得了192个大白菜败蕾相关差异表达片段,随机挑选88个序列进行测序,获得72个新表达序列标签(ESTs),将长度大于100 bp的67个ESTs在GenBank进行了登录,登录号为GR308155-GR308221.根据生物信息学分析结果,其中Blastx比对分值大于80的62条ESTs可分为能量和新陈代谢、膜和运输、转录和翻译、氨基酸合成和加工、信号传导、防御及分类不确定7类.其中EST46、EST3-1、EST13-2、EST20-1和EST30-2等5个ESTs为大白菜花蕾败育材料中新发现的.     

低温胁迫下花生差异表达基因的分离与分析

筛选74个花生种质材料,最后以发芽率在80%以上的9650作为试验材料。对9650分别进行2℃和25℃(对照)处理,分别提取2、6和8h花生样品的总RNA。利用GeneFishing随机引物,克隆测序,获得34个独特的基因序列。经BLAST2GO注释,包括参与细胞合成的组分、应激蛋白反应、代谢过程中的转运与运输、蛋白质的合成、以及耐低温相关的基因序列。进一步利用定量RT-PCR证实了4个基因的相对表达量,选择其中亲环蛋白基因相关序列,通过5'-RACE获得cDNA全长,为通过转基因技术对其进行功能分析奠定了基础。     

不同杂交水稻籽粒灌浆期叶片蛋白的差异表达分析

为明确超级杂交水稻高产形成的分子机理, 以超级杂交水稻“Ⅱ优航2 号”为试验材料, 杂交水稻“汕优63”为对照, 运用双向电泳结合质谱技术, 比较分析了籽粒灌浆过程中两种不同“源”类型杂交水稻叶片蛋白的差异表达情况。结果显示, 两种不同类型水稻叶片蛋白中共有22 个蛋白点出现显著差异表达, 其中有20 个蛋白功能得到鉴定。通过对差异蛋白功能及表达丰度的分析, 相对于“汕优63”,“Ⅱ优航2 号”在灌浆期光合代谢、抗逆反应、基因转录表达、细胞生长、能量代谢等生理活动过程中表现出较大优势,是其叶片在籽粒灌浆期“源”优势的主要体现。本研究从差异蛋白水平明确了航天超级杂交稻高产形成的“源”特征,丰富了籽粒灌浆的“源、库、流”理论, 为超级杂交水稻育种提供理论依据。     

花生GLP家族基因组织差异及干旱诱导的表达分析

为深入探索花生GLP家族基因的功能,利用实时荧光定量PCR技术比较不同花生品种种皮和干旱胁迫下花生不同组织中花生GLP家族基因的表达情况。结果表明,花生GLP家族基因在粉红色花生品种种皮中的表达量显著高于其它颜色种皮;在花生种皮中,Ah GLP3和Ah GLP6的表达量相对最高,其次是Ah GLP1、Ah GLP2和Ah GLP8。正常生长条件下,除Ah GLP2和Ah GLP8,其它各基因在种子、根和叶中的表达均有明显的组织差异。在干旱胁迫下,Ah GLP1在叶片中的表达量发生上调,而Ah GLP3、Ah GLP4和Ah GLP5在种子和根中的表达量显著上调;Ah GLP2、Ah GLP7和Ah GLP8在各组织中均受干旱诱导而表达量上调,而Ah GLP6的表达量下降。结果表明花生GLP家族基因的表达有明显的品种特异性、组织和诱导差异性。本研究为阐明花生GLP家族基因的组织及抗逆表达提供理论基础。     

黑果枸杞WD40编码基因LrAN11的克隆及表达分析

WD40蛋白广泛存在于真核生物中,是一类高度保守的蛋白家族,具有广泛的生物化学和细胞生物学功能。为探索黑果枸杞LrAN11的功能,采用同源克隆的方法克隆了黑果枸杞WD40蛋白基因,将其命名为LrAN11,Gen Bank登录号:KY131959。生物信息学分析结果表明,该基因的编码区长1 029bp,编码342个氨基酸,蛋白分子量为38.3 kD,理论等电点为4.95,含有5个WD40基序,属于WD40类蛋白基因家族;经预测LrAN11定位于细胞质中,该基因编码的氨基酸序列具有较高的保守性,与马铃薯、番茄、甜椒和美花烟草具有较近的亲缘关系;定量RT-PCR检测表明,LrAN11基因在黑果枸杞各组织中均有表达,其中在青果中的相对表达量最高,在根和紫果中次之,而在黑果中表达最低,表明LrAN11可能参与黑果枸杞花青素的生物合成的调控;在韩国枸杞和0901枸杞品种中表达显著,在其他14个枸杞品种中表达均较低且无显著差异性(P0.05),说明LrAN11的表达具有品种特异性。此外,随着NaCl处理时间的延长,该基因的表达量先降低后升高,且在2、12和24 h的表达量与对照相比存在显著差异性(P0.05),说明LrAN11可能参与黑果枸杞对盐胁迫的响应。本研究结果为进一步阐明黑果枸杞LrAN11基因的功能及其在黑果枸杞遗传改良中的应用奠定了基础。     

逆境条件下糯玉米水分利用效率和水通道蛋白表达差异研究

水肥耦合是作物水分和养分高效利用的重要机制, 其中水通道蛋白(AQP)发挥重要作用。本文研究了逆境条件下3 个糯玉米品种水分利用效率(WUE)和水通道蛋白(AQP)表达差异及其关系。在低氮(0.5N, 其中培养液的氮元素含量减半)、高氮(1.5N, 其中培养液的氮元素含量增加1/2)、干旱(10% PEG 即-0.1 MPa)和盐(200 mmol·L^-1 NaCl)胁迫处理下测定了叶片水分利用效率(WUEL), 并采用半定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)体系检测3 个AQP 基因在糯玉米根系中的表达情况。结果表明: (1) 0.5N 处理下, 3 个品种的WUEL 多低于CK;1.5N 和PEG 处理下, 3 个品种的WUEL 多高于CK。(2)TIP3.1、TIP2a、TIP2b 3 个基因在0.5N 处理下表现为不表达或表达下调, 1.5N 处理下6 h 和PEG 处理下9 h 多表现表达上调, 说明TIPs 基因家族表达受营养、干旱和盐胁迫诱导。(3)TIPs 的上述3 个基因的表达和WUEL 都在0.5N 处理下低于CK, 在1.5N 和PEG 处理下不同程度地高于CK, 说明TIPs 基因表达与WUEL 的变化有密切响应关系。以上结果说明WUE 与TIPs 基因转录水平的调控有一定关系, 且品种间存在较大差异。     

结球白菜结球莲座期和包心期叶片mRNA差异表达研究*

以结球白菜北京桔红心(Brassica campestris L.ssp.pekincnsis)为材料，选用4种G、C含量高的锚定引物和3种随机引物。在结球白菜莲座期和包心期叶片的mRNA差异显示电泳图谱中，选择23个差异cDNA片段进行反向Northern检验，从中得到两个在包心期表达量增加比较明显的阳性cDNA片段。核苷酸序列同源性分析发现，它们分别与编码转录延伸因子eEF-1和谷胱甘肽转移酶的序列高度同源，同源性分别为99％和85％，为探索结球白菜由莲座期至包心期发育过程中叶片基因表达的变化进行了初步研究。     

FGF4在肺癌细胞体内和体外中表达差异的研究

FGF4已经被证明是癌基因,它涉及肿瘤的生长和转移,为了解FGF4的表达与肿瘤微环境的关系。我们利用FGF4抗体通过免疫组化对一名肺癌患者癌旁,癌组织,癌组织小鼠移植瘤,二次移植瘤以及原代培养的细胞爬片进行FGF4检测,探究其表达差异。通过对比癌组织与对照组（癌旁组织）,FGF4在癌巢中高表达;同样,移植瘤与二次移植瘤的癌巢中与癌旁组织比较,FGF4表达相对较高;但是将癌组织进行原代培养后,免疫组化检测细胞爬片FGF4,发现仅有5%±0.21%的肿瘤细胞表达FGF4,对照蛋白Cytokine作为肿瘤标记物,则在100%的肿瘤细胞中表达。研究提示免疫组化检测到FGF4在体内和体外表达不同,提示肿瘤细胞FGF4的表达与肿瘤微环境调控密切相关,肿瘤微环境对肿瘤细胞的FGF4的调控有着重要作用。