绵羊卵巢oar-mir-150靶向调节类固醇激素合成急性调节蛋白基因的表达

为研究吐鲁番黑羊(Ovis aries)的繁殖调控,培育新的高繁殖力绵羊品种,本研究以吐鲁番黑羊卵泡期和黄体期显著差异表达的绵羊微小RNA150(Ovis aries microRNA150,oar-mir-150)为研究对象,利用生物信息学预测oar-mir-150的靶基因,应用qRT-PCR检测吐鲁番黑羊卵泡期和黄体期卵巢组织中oarmir-150和类固醇激素合成急性调节蛋白基因(steroidogenic acute regulatory protein gene,STAR)的表达水平,合成野生型、突变型和缺失型STAR基因碱基序列,退火扩增后与PGL3-control载体连接,构建荧光素酶报告基因重组载体,将绵羊oar-mir-150 mimic或negative control mimic与重组载体共转到293T细胞,利用双荧光素酶活性检测实验检测荧光素酶活性。结果表明,oar-mir-150的全部靶基因有540个,其中卵泡期与黄体期差异表达的靶基因有8个,STAR基因作为卵泡期较黄体期表达显著上调的靶基因其mRNA的3'非翻译区(3'untranslated region,3'UTR)存在oar-mir-150靶标结合位点(UUGGGAG);相对定量结果显示:卵泡期与黄体期相比,吐鲁番黑羊卵巢组织中oar-mir-150相对表达量为0.73,显著下调(P0.05),STAR mRNA相对表达量为1.90,显著上调(P0.05);成功构建野生型、突变型和缺失型荧光素酶报告基因重组载体,并以最佳转染效率和最佳转染比例进行转染;双荧光素酶活性检测结果表明oar-mir-150靶向负调控STAR的表达。研究证明了oar-mir-150与STAR间存在确切的靶向关系,且负调控STAR基因的表达,为研究微小RNA(microRNA,mi RNA)在发情周期的不同阶段调控吐鲁番黑羊繁殖过程提供理论依据。     

番鸭攻击行为的转录组学研究

为从分子遗传学角度探讨番鸭(Cairna moschata)出现攻击行为的原因,本实验应用The Medial Recorder 2.0软件对选取的120只生长状况良好的番鸭进行为期1个月(每天24 h)的行为观察记录,并采用瞬时观察法和连续观察法筛选出表现攻击行为的番鸭(实验组)和未出现攻击行为且表现正常的番鸭(对照组)。对筛选出的对照和实验两组番鸭,本实验采用Illumina HiSeq 2000高通量转录组测序技术对实验和对照两组番鸭(每组3次重复)的下丘脑组织的差异表达基因进行筛选,利用基因本体(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)数据库对筛选的差异表基因进行功能注释,并进行差异表达基因聚类分析。结果显示,在出现攻击行为番鸭的下丘脑组织中,被注释到GO数据库中的差异表达基因有626个,其中上调基因137个,下调基因489个,参与调控番鸭攻击行为的差异表达基因有26个,其中上调基因4个,下调基因22个,KEGG数据库注释结果显示,这些差异基因显著富集的信号通路为:吞噬体、溶酶体、沙门氏菌感染、MAPK信号通路、孕激素介导的卵母细胞成熟、mTOR信号通路等6个通路。结果还显示在监管行动的细胞骨架和神经活性配体-受体相互作用通路上差异表达基因富集不显著,但富集程度很大,并在该通路上筛选到了番鸭攻击行为差异表达相关基因。通过GO和KEGG数据库的注释,本实验初步筛选出了33个与番鸭攻击行为相关联的候选基因及其调控机制,并发现ERBB信号通路可能是参与番鸭攻击行为调节的关键通路。该实验结果为从分子遗传学角度探讨番鸭攻击行为的发生机制奠定基础。     

甘肃高山细毛羊性成熟期卵巢组织候选miRNA的研究

为丰富绵羊mi RNA数据库和了解mi RNA对哺乳动物卵巢的调控机理,应用高通量测序技术成功构建甘肃高山细毛羊性成熟期卵巢mi RNA的c DNA文库,获得9 321 775条clean reads,鉴定出267条绵羊新mi RNAs序列,分析发现候选mi RNA首位碱基对U和A具有偏向性。候选mi RNA共预测到12 692条靶基因,GO注释表明,多达70%的基因与细胞及细胞间组分和元件有关,超过77%的基因参与了细胞过程,约78.5%的基因具有结合功能。KEGG通路分析显示约10.61%的基因与代谢通路有关。试验结果对研究绵羊卵巢mi RNA具有一定的理论价值和现实意义。     

小麦穗型突变体表型及其转录组分析

为了明确突变体小麦穗型变化的分子机制,对源自扬辐麦4号的穗型突变体sui1进行表型分析,并在不同的穗生长阶段（孕穗期T1、灌浆期T2）,对突变体sui1与野生型的穗轴节和穗下节进行转录组分析。结果发现,相较于野生型,突变体的穗轴节、穗下节长度变短,株高降低,赤霉病发病程度加重。转录组分析结果表明,相同时期穗下节差异表达基因多于穗轴节,相同组织孕穗期差异表达基因多于灌浆期,筛选出差异表达基因2 526个,其中上调基因890个,下调基因1 636个;对差异表达基因进行基因本体论（GO）分类发现,不同组织的分子功能注释基因在两个时期富集相同,大部分集中在三磷酸腺苷（ATP）结合上;差异表达基因京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析结果发现,植物-病原体互作通路富集基因最多,不同时期生物中的碳固定通路富集因子最高,不同组织光合作用-天线蛋白通路富集因子最高;对差异表达基因进行植物-病原体互作通路基因筛选,筛选出相关基因160个,其中防御反应基因63个（39%）,蛋白激酶活性基因21个（13%）,二磷酸腺苷（ADP）结合基因18个（11%）,推测这些基因可能对小麦突变体sui1穗轴节及穗型...     

60Co-γ射线辐射水稻小RNA测序变异分析

为探讨γ射线辐射引起水稻损伤效应的小RNA变异,采用0、300和400 Gy的⁶⁰Co-γ射线辐射处理水稻高粳糯种子,利用Illumina HiSeq^TM 2500高通量测序平台对辐射后的高粳糯三叶期叶片进行小RNA测序。结果显示,0 Gy(对照)组共获得7 395 578个小RNA,254个已知miRNA成熟序列,26个新miRNA成熟序列;300 Gy剂量组(Gy3)共获得10 315 701个小RNA,265个已知miRNA成熟序列,29个新miRNA成熟序列;400 Gy剂量组(Gy4)共获得6 469 869个小RNA,261个已知miRNA成熟序列,29个新miRNA成熟序列。GO富集分析显示,Gy4 vs CK组差异miRNAs对应的候选基因富集到生物过程、细胞组分和分子功能三大类共58个小类,其中涉及分子功能的基因最多。Gy3 vs Gy4组差异miRNAs对应的候选基因富集到生物过程和分子功能两大类共7个小类,以离子结合、过渡金属离子结合和氧化还原酶活性占主要比例。KEGG富集分析显示前20条显著富集途径,Gy3 vs CK组差异miRNAs对应的候选基因富集到植物病原互作最高,富集最显著的是植物昼夜节律。Gy4 vs CK组差异miRNAs对应的候选基因组富集到代谢途径最高,富集最显著的是甘油磷脂代谢和醚脂类代谢,Gy3 vs Gy4组差异miRNAs对应的候选基因富集到甘油磷脂代谢、真核生物的核糖体发生和内吞作用三个途径最高,富集最显著的是醚脂类代谢。本研究从RNA水平为辐射诱变水稻引起当代的苗期损伤效应提供了新见解。     

鸡下丘脑高丰度差异性表达let-7a的组织表达谱及其功能分析

前期对固始鸡1日龄和36周龄下丘脑miRNA的Solexa测序分析表明,let-7a为鸡(Gallus domesticus)下丘脑发育过程高丰度差异性表达miRNA.为全面了解鸡let-7a的功能,采用实时定量PCR检测了1日龄和36周龄固始鸡两个发育阶段13种组织中let-7a的表达情况.结果表明:let-7a在所检测的组织中呈广泛性表达,其在下丘脑中的表达趋势与高通量测序结果一致;1日龄时,let-7a在下丘脑和肾脏中高丰度表达,在肺中低丰度表达,其他组织中适度表达;36周龄时,let-7a在各组织中的表达量都较低,除了在肺中的表达量较1日龄上升外,其余各组织的表达量都下降.同时,采用两种算法预测了let-7a的靶基因,并对107个共有靶基因进行了基因本体功能(Go)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析,结果显示:靶基因主要在生物学过程调节相关的生物学过程中富集,尤其是与矿物质和磷代谢相关的调节过程;且在粘着斑、细胞外基质受体互作、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路等3个通路中显著富集(P＜0.01).这些结果为进一步研究let-7a功能提供了有益线索.     

羊栖菜硫酸多糖诱导下的人红白血病HEL细胞差异表达基因分析

为探讨人红白血病HEL细胞经羊栖菜硫酸多糖(SFPS Ⅱ)处理后基因表达谱的变化,本研究用SFPS Ⅱ作用HEL细胞24 h,应用转录组技术筛选差异表达基因,分析差异基因富集的GO功能和KEGG信号通路,并通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)对部分差异表达基因进行验证。结果表明,SFPS Ⅱ处理HEL细胞后,HEL细胞活力降低,呈浓度依赖性,但对正常人胚肺成纤维细胞MRC-5几乎无毒性。与对照组相比,共有1 248个基因差异表达,其中219个上调,1 029个下调。GO分析显示,差异表达基因主要改变DNA构象、硫酸盐转运及对肿瘤坏死因子和外在凋亡信号反应等生物学功能。KEGG信号通路分析显示,显著富集的通路与Rap 1信号通路等癌症和免疫密切相关。试验随机选择16个显著差异基因,并通过RT-qPCR进行确认,发现SFPS Ⅱ诱导HEL细胞后,导致表达差异基因与肿瘤生物学进程和通路显著相关。本研究结果为揭示羊栖菜硫酸多糖抗肿瘤机制的提供了理论依据。     

毛竹PhcircRNA1的鉴定和调控通路分析

环状RNA(circRNAs)是一类经过反向剪切后,3′末端和5′末端共价结合形成的闭合环状单链非编码RNA,在环境胁迫下对植物生长发育有着重要调控作用。为探索circRNA在毛竹响应胁迫过程中的调控作用,本研究构建了circRNA-miRNA-mRNA调控通路。在分析毛竹的全转录组测序数据后,选择并鉴定了1个在紫外线胁迫（UV）和高温胁迫（42℃）下均差异表达的circRNA(PhcircRNA1),并利用生物信息学分析其调控的miRNA和靶基因。通过核糖核酸酶R(RNase R)法鉴定其转录的稳定性,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析了PhcircRNA1、靶miRNA(Ph-miR156)和靶mRNA的表达特征。本研究进一步选择GLR3.1(Glutamate Receptor–Like Gene 3.1)靶基因作为研究对象,观察毛竹水培苗根尖生长至1 cm后的circRNA-miRNA-mRNA表达调控趋势。结果表明,在UV胁迫和高温胁迫下,PhcircRNA1和靶mRNA表达量都有明显下降趋势,而miRNA表达量增高。在毛竹根尖细胞中,PhcircRNA1和G...     

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。     

金华猪和大约克猪分娩后21d乳腺microRNAs的预测和差异研究

microRNAs(miRNAs)是一类单链小RNAs,是重要的基因表达调控因子,通过与靶基因的3'UTR序列互补来调控基因的表达。鉴定乳腺组织的miRNAs及其靶基因,对揭示miRNA在乳腺组织基因调控中的作用十分重要。本研究分别从分娩后21d金华和大约克母猪的乳腺组织中提取小RNA并构建各自的cDNA文库,通过Illumina Genome AnalyzerⅡx测序平台对它们进行高通量深度测序。将测序初始序列经过序列类型、长度、丰度的筛选得到比对序列,然后与已有的miRNA数据库、Genome和EST数据库进行比对。将两个猪种检测到的miRNA进行品种间差异性比较,并在差异性结果中选择相对丰度较高的前10个miRNA对其进行生物信息学分析。结果发现:金华猪乳腺组织的比对序列有9672024条,大约克猪6946905条;共检测到金华猪单一序列miRNA有848个,大约克猪683个;金华猪预测的新单一序列miRNA有369个,大约克猪231个;两个猪种间差异显著的miRNA有288个(P<0.01);相对丰度较高的前10个miRNA的靶基因有1829个,这些靶基因主要参与了抗原加工和呈递、Ⅰ型糖尿病、缝隙连接...     

大豆抗胞囊线虫4号小种转录组测序及分析

大豆胞囊线虫(soybean cyst nematode,SCN)(Heterodera glycines)是一种世界性的大豆(Glycine max)病害.本研究以抗SCN4号生理小种的黑豆为研究对象,对大豆胞囊线虫侵染后的两个发育时期进行转录组测序和生物信息学分析,宏观了解大豆的抗病机制.通过Illumina HiSeqTM2500测序共获得1.96× 1010 bp的数据.经过分析后,接种后第9天(第一时期)和接种后第17天(第二时期)分别得到2 180个和4 210个差异表达基因,同时,对差异表达基因进行基因本体(Gene Ontology,GO)注释,蛋白质直系同源簇(Clusters of Orthologous Groups of proteins,COG)注释,结果显示,GO注释和COG注释分别将差异表达基因分为了58和25个功能类别.另外,京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析结果表明,可将两个时期的差异表达基因分别定位到83和105个具体的代谢途径分支.其中,参与到激素信号转导途径,苯丙氨酸代谢,能量代谢等过程中的差异基因最多,这些数据为进一步筛选抗病关键基因及功能验证等研究提供了依据.     

盐胁迫下双峰驼结肠组织环境适应能力研究

我国北方中西部畜牧地区的水源多为高含盐量水源,普通家畜不能适应这样的水源,从而影响了北方地区畜牧业的发展。双峰驼(Camelidae bactrianus)作为适应北方高盐水源的物种,其盐适应机制尚不清楚。本研究针对双峰驼盐适应能力,对大量进食食盐与正常条件下双峰驼的结肠组织进行转录组测序及数据分析,从转录组学角度了解大量进盐环境下骆驼结肠组织对盐环境的适应机制。结果显示,进盐组测得reads 52 882 246条,对照组测得51 533 346条;进盐组reads总比对率为86.41%,唯一比对率为84.61%;对照组总比对率为92.48%,唯一比对率为91.62%;进盐组与对照组共获得差异表达基因2 450个,其中上调表达基因1 136个,下调表达基因1 314个。基因本体(Gene Ontology, GO)分析显示,进盐组下调表达基因显著富集的term共17条,上调表达基因显著富集的term共28条。京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)富集分析显示,下调表达基因显著富集到的包括剪接体、RNA转运、基础转录因子、真核生物中核糖体的生物合成、RNA降解、氧化磷酸化和蛋白输出功能通路。上述结果表明,在盐胁迫条件下,结肠组织下调表达的基因多于上调表达基因,具有统计意义的生物功能分析显示,下调表达基因多参与RNA过程和蛋白质合成通路。这些基因有利于骆驼在高盐环境下减少RNA的合成,降低结肠组织的代谢速率。本研究对区域特色畜牧品种的盐适应机制进行解析,为高含盐水源畜牧地区育种、提高区域资源利用率提供分子理论依据。     

干旱胁迫下野生大豆ABC转运蛋白转录组测序分析

为获取干旱胁迫状态下ABC转运蛋白家族相关基因,以抗旱性强的野生大豆为试验材料,浇灌20%PEG 6000模拟干旱胁迫,分别在干旱处理0、 6、12、24和48 h后取叶片提取RNA进行转录组测序;以GO、KEGG和NR三大数据库注释的结果为基础,再以ABC转运蛋白为关键词进行筛选。结果表明,共获得337条ABC转运蛋白相关序列,包括8大亚家族(ABCA、ABCB、ABCC、ABCD、ABCE、ABCF、ABCG和ABCI)。差异表达分析结果表明,共有182条表现差异表达。GO注释到的差异表达基因多数为嘌呤核苷酸分解过程,KEGG注释到的差异表达基因分布在5个亚家族(ABCA、ABCB、ABCC、ABCD和ABCG)。对NR数据库有注释的168条差异表达基因进行进化分析,结果表明ABCE、ABCF、ABCG家族与ABCI11为一类,ABCB、ABCC家族与ABCI10为一类,ABCA、ABCD家族与ABCI19为一类。本研究为进一步研究野生大豆干旱胁迫下ABC转运蛋白抗旱基因提供了一定的理论依据。     

氮素敏感时期水稻分蘖芽的转录分析

  【目的】  氮素影响水稻分蘖芽的发育,从而影响水稻株型和产量。探究水稻分蘖芽在氮素敏感时期的基因表达情况,揭示氮素对水稻分蘖芽调控的可能途径。  【方法】  以水稻品种‘日本晴’为试验材料,萌发后用1/2MS培养基培养一周,之后用2.5 mmol/L的氮素溶液培养,待幼苗长至三叶期,进行0和2.5 mmol/L氮素溶液处理,培养至五叶期。对不同氮素浓度下分蘖芽的生长进行分析,确认水稻材料的氮素敏感时期,并于根茎结合处取样,提取RNA,进行氮素敏感时期水稻分蘖芽的转录组分析,包括差异表达基因的挖掘以及GO功能富集分析、KEGG通路分析、蛋白互作网络分析。  【结果】  缺氮条件下,水稻分蘖芽生长受到抑制,转录分析结果显示,不同供氮条件下842个基因存在显著的表达差异,其中586个基因缺氮时上调,256个基因缺氮时下调。GO功能富集分析发现绝大多数差异表达基因属于胞内 (cell)、胞内成分 (cell part) 和细胞器 (organelle) 的类别。在差异表达基因的KEGG通路分析中,植物激素信号传导途径是最显著富集的通路,氮代谢途径次之,说明植物激素通路和氮代谢通路在水稻分蘖芽的生长过程中具有重要作用。差异表达基因主要涉及生长素、细胞分裂素、脱落酸、水杨酸、茉莉酸等相关激素的合成代谢途径以及参与氮代谢的硝酸还原酶。蛋白互作分析推测硝酸还原酶可能会与植物激素相互作用。  【结论】  通过对氮素敏感时期水稻分蘖芽相关基因的转录分析,发现缺氮条件下,激素信号传导途径和氮代谢途径中相关基因的表达量均受到影响。其中,与硝酸还原酶和植物激素脱落酸合成相关的基因表达量上调,而影响分蘖芽生长的细胞分裂素和生长素基因表达均下调。     

micrcRNA在植物生长发育中的作用

microRNA(miRNA)是一类长度约为21-27核苷酸的小分子非编码RNA,广泛存在于真核生物中.它在转录后水平负调控靶基因的表达,因而在植物生长发育过程中发挥重要作用.miRNA的靶基因通常是调控植物生长发育和信号转导通路中的转录因子,表明miRNA处于基因表达调控网络的核心位置.本文综述近年来miRNA在植物生长发育方面的调控作用,探讨在各植物器官中发挥主要作用的miRNA以及有关miRNA的长途运输作用方式.     

大麦白化颖壳突变体的转录组学分析

为了探究大麦白化颖壳突变体形成机理,以白化颖壳突变体(AL)和野生型植株(WT)为试验材料,对2份材料抽穗期的颖壳进行转录组测序分析,通过Illumina Hi SeqTM2500高通量转录组测序技术分别从WT和AL中获得2.7 Gb和4.1 Gb有效数据,拼接组装后得到64 634条通用基因(unigenes),其中长度大于1 kb的有23 696条。通过对2份材料间差异基因的筛选,共得到672个差异表达基因(DEGs),其中139个上调表达,533个下调表达。GO功能富集分析发现,在分子功能类型中注释的差异基因主要与叶绿体相关;KEGG显著富集分析发现差异基因广泛涉及碳代谢、光合作用等调控途径。对其中6个相关基因进行了RT-qPCR验证,表达趋势与RNA-Seq测序结果一致。表明AL的形成可能是由于叶绿体形成和发育相关基因的表达受到抑制,进一步导致了光合作用的下降,该研究结果对深入探究大麦的白化形成机理具有重要的参考价值。     

中国美利奴羊不同时期卵巢组织cDNA消减文库(SSH)的构建及序列分析

季节性发情是制约我国绵羊(Ovis aries)产业发展的重要因素之一。母羊卵巢是重要的生殖器官,卵巢组织中周期性特异表达的基因很有可能直接或间接影响母羊的季节性发情。为探讨绵羊季节性发情的分子遗传机制,本研究采用抑制性消减杂交技术构建了发情期发情和未发情中国美利奴羊卵巢组织差异表达的消减cDNA文库。随机取样386个阳性克隆,经PCR鉴定获得有效克隆306个,测序后获得126条非冗余序列;用BLAST在线序列软件与GenBank、GenBank EST等数据库进行同源性序列比较,发现其中有21个未知序列,可能是和中国美利奴羊季节性产羔性状相关的新基因。从文库中选择差异表达的视黄酸受体应答1基因(RARRES1)、胸腺素β4基因(TMSB4X)、翻译延长因子基因(EEF1A1)、前胸腺素α基因(PTMA)以及12号和89号基因,在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、卵巢、输卵管、下丘脑和垂体中对上述6种基因进行组织表达谱分析。结果发现,TMSB4X、PTMA、EEF1A1和12号基因在上述组织中均有表达,而RARRES1和89号基因仅在中国美利奴羊卵巢组织中高表达。为了进一步验证研究结果,对RARRES1、TMSB4X、EEF1A1、PTMA、12号和89号基因进行实时定量PCR检测,结果显示,上述基因在发情中国美利奴羊卵巢组织中的表达量显著高于未发情绵羊。本研究筛选出调控中国美利奴羊季节性繁殖相关的候选基因,为进一步研究卵巢功能与绵羊季节性繁殖相互作用的分子机制提供了基础资料。     

甜瓜雄性不育两用系转录组分析与抗氧化酶活性研究

甜瓜(Cucumis melo)主要在世界温带到热带地区栽培。为从转录组水平上挖掘甜瓜雄性不育的发生过程与超氧代谢和相关氧化酶活性的相关性,本研究利用雄性不育两用系对甜瓜可育株与不育株5mm的花蕾雄蕊进行转录组测序,筛选氧化酶相关差异表达基因。此外,本研究在花蕾雄蕊5 mm时期对其进行qRT-PCR分析以鉴定差异基因表达量,并对雄性不育株与可育株的花蕾酶活性进行测定。结果显示,转录组测序共有1 364个差异基因表达,其中表达上调的基因共有834个,表达下调的基因共有530个。根据相同或相似的表达模式对上述筛选得到的差异表达基因进行聚类分析,共将这些差异表达基因分为28类,其中第8类中有18个差异表达基因,这些基因参与超氧代谢途径相关性极其显著(P0.001)。对差异表达基因进行基因本体论(Gene Ontology,GO)功能分析显示,共有1 118个基因归属于生物合成、分子功能和细胞组分3大分支,过氧化氢酶参与的催化过程中有576个差异表达基因,其中17个基因差异表达极显著。京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)注释结果显示,与氧化还原酶相关的差异基因为10个,其中9个为过氧化物酶同源基因,1个为过氧化氢酶相关表达基因。在苯丙素的生物合成途径中,与过氧化物酶相关基因MELO3C012183在雄性不育株与雄性可育株相比基因表达显著上调,过氧化物酶相关基因MELO3C014656表达显著下调。在色氨酸代谢途径中,与过氧化氢酶同工酶相关基因MELO3C017024在雄性不育株与雄性可育株相比基因表达显著上调。qRT-PCR验证表明,与过氧化物酶(peroxidase,POD)相关基因peroxidase 2-like precursor和peroxidase 11表达量可育株都低于不育株,而过氧化氢酶(cata-lase,CAT)相关表达基因catalase isozyme1-like表达量可育株高于不育株,而雄性不育株中POD和CAT酶活性均高于可育株。研究结果表明,过氧化物酶POD和过氧化氢酶CAT活性在不育株系中的差异表达是由植物自我保护激发诱导产生,氧自由基的积累使不育株系的膜脂过氧化水平异常升高,此现象有可能对小孢子发育造成伤害,从而导致花粉败育。本研究为甜瓜花粉发生败育的内在原因和作用机理提供了一定的科学依据。     

碱胁迫下榆叶梅差异基因表达分析

为了解榆叶梅(Prumus triloba Lindl.)在短期碱胁迫下的分子响应机制,本研究采用Illumina HiSeq^TM2500高通量测序技术对其在0、1、3、6、12 h碱胁迫下的叶片进行了de novo转录组测序,以此鉴定与碱胁迫相关的差异表达基因(DEGs)。结果表明,从5 960万条raw reads中获得了约5 300万条高质量clean reads,经从头组装后获得了124 786条榆叶梅unigenes。基于8 948个 unigenes差异表达(DEGs), GO富集分析发现,其中有28个基因可能在早期碱胁迫响应机制中起着重要作用; KEGG富集分析发现,不同碱处理时间下的KEGG途径(pathways)具有显著差异。对7个碱性胁迫反应相关基因进行RT-qPCR验证,所得基因的表达模式与RNA-Seq数据结果一致,证实了RNA-Seq结果的可靠性。本研究首次对碱胁迫下的榆叶梅叶片进行了转录组分析,获得的序列数据极大地丰富了榆叶梅可利用的基因资源,深入了解了榆叶梅碱胁迫的分子响应机制,同时为研究以榆叶梅为砧木的中国李(Prunus salicina)在碱胁迫下的适应机制奠定了分子研究基础。