甘蓝型油菜响应干旱胁迫的转录组分析

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是我国主要油料作物之一,为国家粮油安全提供了重要保障。干旱严重限制了油菜种植规模扩大、产量与品质提升。为挖掘甘蓝型油菜抗旱的关键基因,阐明油菜耐旱机制,本研究以甘蓝型油菜湘油15为对象,通过实验室模拟干旱处理后的叶片为材料进行转录组测序(RNA-Seq)、生物信息分析并qRT-PCR验证。发现转录组样本平均Clean baseas约为9.6 G,且各样品碱基百分比(Q30)大于93.21%,比对到参考基因组上的Reads在89%以上。干旱处理4 h后,湘油15出现了440个差异表达基因(DEGs),其中148个基因上调,292个基因下调。随机选取10个基因(上调与下调各5个)进行qRT-PCR验证,其中9个基因的qRT-PCR结果与RNA-Seq结果相符,仅1个基因表达趋势相反,相似度可达90%,证实转录组测序结果的可靠性。结果表明甘蓝型油菜湘油15主要通过光合作用、碳代谢和渗透调节等途径调节抗旱能力,为进一步阐明油菜耐旱机制奠定了基础。     

中华金叶榆盆栽苗对干旱胁迫的生理响应与转录组分析

为研究中华金叶榆（Ulmus pumila ‘Zhonghua Jinye’）幼苗在干旱胁迫下的生理响应及分子机制。试验采用盆栽中华金叶榆苗人工模拟控水法进行干旱胁迫处理（对照组、中度和重度干旱胁迫组的土壤含水量分别保持在田间含水量的80%、40%、20%）,分别在胁迫0、10、20、30 d测定中华金叶榆的相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量以及光合指标,并在胁迫30 d时进行转录组测序分析。结果表明：随着干旱胁迫时间的延长,叶片的相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量逐渐上升,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度逐渐下降,可溶性蛋白含量先上升后下降,胞间CO₂浓度先下降后上升。GO功能注释发现,差异表达基因（DEGs）主要富集在分子功能中;KEGG富集分析显示,光合作用是中度胁迫特有的能量代谢通路,核糖体通路在重度胁迫下显著富集。中度、重度胁迫分别有661个、1 945个DEGs,有179个共有DEGs。qRT-PCR验证表明,8个DEGs在不同程度胁迫中的表达情况与转录组分析的结果基本一致,证明转录组数据的可靠性。干旱胁迫下渗透调节物质的积累起到积极...     

脊尾白虾淡水驯化的研究

任何阶段的脊尾白虾经逐步淡化都能进入淡水中生活，并能在淡水中生长，其生长速度与在海水中生长速度基本一致。淡化采用先快后慢的方法，在比重为１．００１５以上可快速淡化；在比重１．０１５以下，减少淡化比重梯度，以每级为０．０００５较宜，每级稳定时间以３小时为宜。     

旱柳转录组测序及生物学分析

对盐敏感旱柳沿江柳和耐盐旱柳9901的杂交F_1代根部进行了RNA-Seq测序和分析,共获取了107 950条Unigene,平均长度为1 076.96 bp。通过与COG、GO等8个数据库比对,60 848个基因获得注释信息,其中38 182条Unigene在GO数据库中获得注释,24 101条Unigene在KEGG数据库中获得注释。GO和KEGG富集分析结果表明,差异表达基因主要调节核糖体代谢、植物激素信号转导等生物学功能。     

基于转录组学的植物响应盐胁迫调控机制研究进展

盐胁迫是限制植物生长和产量的重要环境因子之一.经过长期的进化,植物已形成了一套响应盐胁迫的调控机制.转录组学可以从植物mRNA整体转录水平揭示植物响应盐胁迫的调控机制,对研究植物抗盐、耐盐具有重要意义.本文针对转录组学在植物响应盐胁迫调控机制中的研究,简述了植物体内的信号传导、渗透调节、内源激素合成、光合作用、活性氧清...     

波纹龙虾对亚硝酸盐胁迫响应的转录组学分析

为了探究波纹龙虾Panulirus homarus对亚硝酸盐的胁迫响应机理,采用转录组学测序分析方法,进行了正常养殖条件下波纹龙虾(体质量为39.00 g±5.31 g)肝胰腺和质量浓度为80 mg/L亚硝酸盐胁迫7 d的肝胰腺转录组比较研究。结果表明：转录组共筛选得到264个差异表达基因,其中,86个基因上调表达,178个基因下调表达;GO功能注释显示,被注释的差异表达基因主要与结合、催化和代谢等功能有关;KEGG通路富集分析显示,差异表达基因在黏着斑、白细胞跨内皮层迁移、胰岛素抵抗、紧密连接、淀粉与蔗糖代谢等通路中显著富集;随机挑选9个差异表达基因进行qRT-PCR验证,发现荧光定量结果与测序结果基本一致。研究表明,在亚硝酸盐胁迫下,通过GO和KEGG分析发现差异表达基因主要富集在能量代谢、生长和免疫等通路中,挖掘出的数据可为后续研究提供科学参考。     

不同桑树品种响应干旱胁迫的比较转录组学分析

【目的】发掘响应干旱胁迫的关键抗旱基因,从转录水平上揭示桑树的抗旱分子机制,为后续开展桑树分子抗旱性育种工作提供科学依据。【方法】以干旱敏感性品种德果1号和耐旱性品种湖桑32号为研究对象,通过盆栽种植方式开展干旱胁迫及复水处理试验,采集24个桑叶样本提取总RNA后构建cDNA文库,在Illumina HiSeqTM 4000测序平台上进行高通量测序,并结合生物信息学对相关基因进行注释分析。【结果】经转录组测序,各样本的Clean reads范围为45723096~67280168条,有效碱基数（Clean bases）集中在6.86~10.09 Gb,GC含量在44.84%~46.48%（平均为45.61%）,Q30在90.36%~93.07%。差异表达基因（DEGs）筛选结果显示,6个差异分组（A2 vs A1,B2 vs B₁,A3 vsA1,B3 vs B₁,A4 vs A1,B4 vs B₁）分别筛选出3510、3399、5677、5507、5124和2734个差异表达基因;经干旱胁迫处理后,桑叶功能组基因中呈下调表达的差异表达基因明显多于呈上调表达的差异表达基因,说明桑树在生长过程中存在不同的功能基因以控制桑叶生长发育。不同抗旱性桑叶转录组测序数据中以涉及生物学过程的差异表达基因最多,且主要集中在小分子代谢过程（Small molecule metabolic process）、跨膜运输（Transmembrane transport）及碳水化合物代谢过程（Carbohydrate metabolic process）等方面;与分子功能相关的差异表达基因次之,主要涉及转移酶活性（Transferase activity）和水解酶（Hydrolase activity）等。干旱胁迫下不同抗旱性桑叶差异表达基因主要富集到59条KEGG信号通路上,可划分为代谢、遗传信息处理、环境信息处理、细胞过程和生物系统五大信号通路;其中,抗旱性桑树品种通过提高能量代谢、碳水化合物代谢、增强光合作用及脂质代谢来更好地适应干旱胁迫。综合GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析,得到以下可能与干旱相关的基因: LOC21410404、LOC21404884、LOC21409623、LOC21401352、LOC21398977、LOC21388561、LOC21401447、LOC21398764、LOC21385254、LOC21384661、LOC-21410404及LOC21408971。【结论】不同桑树品种的耐旱性存在显著差异,其中抗旱性桑树品种是通过提高能量代谢、碳水化合物代谢、脂质代谢及光合作用共同应对干旱胁迫。     

低氧—复氧胁迫下脊尾白虾鳃组织差异表达基因趋势分析

【目的】探究脊尾白虾（Exopalaemon carinicauda）鳃组织在渐变式低氧—复氧胁迫下的分子调控机制,为今后开展脊尾白虾耐低氧品系（种）的选育提供理论指导。【方法】通过模拟自然低氧环境的形成过程,分别于低氧处理0（对照）、3和6 h及复氧后1和8 h采集脊尾白虾鳃组织,利用Illumina HiSeqTM 4000测序平台进行转录组测序分析,经过滤和Trinity组装获得Unigenes,选取Nr、Swiss-Prot、KEGG和COG/KOG等数据库进行注释分析,在Omicsmart平台上完成差异表达基因筛选及其表达趋势分析,然后进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析,并随机选取5个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证。【结果】脊尾白虾鳃组织样本转录组测序数据经过滤后的Cleanreads进行Trinity组装共获得93227条Unigenes,其长度范围在201~35402 bp,平均长度为834 bp,N50长度为1352 bp。通过组间两两比较分析,共鉴定出4750个差异表达基因,其中上调差异表达基因3557个、下调差异表达基因2829个;超过50%的差异表达基因被显著富集到6种基因表达趋势模式中（P<0.01）,具体表现为:Profile 0模式富集到415个基因,Profile 5模式富集到201个基因,Profile 11模式富集到371个基因,Profile 13模式富集到841个基因,Profile 17模式富集到387个基因,Profile 18模式富集到411个基因。6种基因表达趋势模式中的差异表达基因被注释到代谢进程、细胞进程、单一有机体进程、细胞、细胞零件、大分子复合物及催化活性等GO功能条目上;而KEGG信号通路富集分析结果显示,以Profile 13模式中的差异表达基因富集到最多信号通路（86条）,其中呈显著富集的有8条,分别为核糖体、碳代谢、氧化磷酸化、氨基酸生物合成、内质网蛋白质加工、糖酵解/糖异生、谷胱甘肽代谢和蛋白输出。【结论】脊尾白虾鳃组织在受低氧胁迫早期通过合成蛋白质及提高代谢能力来抵御低氧环境,随着低氧胁迫时间的延长,物质合成和能量代谢活动均显著下降;但在复氧后随着复氧时间的延长,其蛋白质合成和能量代谢水平又逐渐升高恢复至常氧水平。     

脊尾白虾6个地理群体的形态差异分析

【目的】研究6个地理群体脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)的形态差异,为脊尾白虾的种质资源保护及其良种选育提供参考依据。【方法】采用单因素方差分析、聚类分析、主成分分析及判别分析等多元分析方法,以体质量和外部形态性状（全长、体长、头胸甲长、头胸甲宽、头胸甲高、第一腹节高、第一腹节宽、额剑长、尾节长、腹部长）为指标,对分别采自中国沿海赣榆、大丰、如东、启东、奉贤、宁海6个地理群体的脊尾白虾进行比较分析。【结果】(1)脊尾白虾群体的形态性状差异明显,其中宁海群体与其他群体差异最明显,大丰群体与赣榆、奉贤群体最为相近。(2)聚类分析发现,赣榆群体与大丰群体欧氏距离最短,形态最为接近,宁海群体趋异程度最大。(3)贡献最大的3个主成分的方差贡献率分别为27.490%,23.819%和18.039%,累积方差贡献率高达69.348%,其中主成分1中负荷值最大的为头胸甲宽/体长(0.749)。(4)得到6个地理群体脊尾白虾的判别函数,判别准确率P₁为48.30%~75.00%,P₂为50.00%~93.75%,综合判别率为60.60%,6个群体间各性状比例的差异系数均<1.28。【结论】不同地理群体脊尾白虾存在一定程度的外部形态差异,但这种形态差异尚未达到亚种水平。     

脊尾白虾与东方白虾形态特征鉴别

[目的]研究脊尾白虾（Exopalaemon carinicauda）和东方白虾（Exopalaemon ovientis）的体尺性状和形态特征。[方法]采用形态度量和统计学t测验方法。[结果]就抱卵期个体大小而言,脊尾白虾明显大于东方白虾;在形态特征上,2种白虾的差异也较大。t测验显示,脊尾白虾和东方白虾在头胸甲宽/体长、腹部宽/体长、头胸甲宽/头胸甲长等指标上有极显著差异,其中在指节长/腕节长上,2种虾的平均值分别为0.5365和0.8687,在所有的形态指标中差异最显著（t值为9.12）。[结论]对脊尾白虾的健康养殖,应改变过去通过自然海区纳潮获得亲虾的方式,在养殖的各个阶段也应做好东方白虾发生情况的监控。     

野生罗非鱼响应低温胁迫的脑组织转录组测序分析

【目的】比较低温胁迫下野生罗非鱼和养殖吉富罗非鱼的基因表达模式,揭示野生罗非鱼低温应答的特有分子调控机制,为后续开展野生罗非鱼耐冷亲本大范围筛选打下基础。【方法】挑选规格相近的野生罗非鱼和养殖吉富罗非鱼进行梯度降温试验,水温先以1℃/12 h的速度从26℃降至14℃,并保持288 h（12 d）,于26℃、20℃及14℃保持0、120和288 h等5个时间点分别解剖罗非鱼采集脑组织样品,构建cDNA文库后以Illumina HiSeq×Ten测序平台进行双端测序及比较转录组分析,并采用实时荧光定量PCR对具有重要功能的差异表达基因（DEGs）进行表达验证。【结果】野生罗非鱼在11℃时开始出现死亡个体,但在8℃时仍有50.0%的存活个体,说明野生罗非鱼较养殖吉富罗非鱼具有更强的低温耐受能力。在14℃的长时间低温胁迫过程中,养殖吉富罗非鱼脑组织中表达显著上调的差异表达基因数量约是野生罗非鱼的10倍,即养殖吉富罗非鱼的应激反应远比野生罗非鱼强烈。KEGG信号通路富集分析结果显示,养殖吉富罗非鱼和野生罗非鱼在14℃保持120和288 h的上调差异表达基因均富集到核糖体发生、内质网蛋白加工及剪接体信号等信号通路上,野生罗非鱼的上调差异表达基因还额外富集到核苷酸切除修复、N-糖基化生物合成和DNA复制信号等通路上。与养殖吉富罗非鱼相比,在野生罗非鱼中发现577个特有的差异表达基因,主要富集在NOD受体信号通路、凋亡和内吞等通路上,且表现为NOD受体信号通路被启动,而细胞凋亡受抑制。在野生罗非鱼中,参与NOD受体信号通路的关键功能基因（Nemo、NFκB、p38、JNK和IL-1β）在长时间低温胁迫中均维持在一个较高的表达水平,而内吞途径关键基因的表达上升倍数也明显高于养殖吉富罗非鱼。【结论】野生罗非鱼通过避免过度的应激反应和维持低水平代谢的细胞稳定以减轻低温胁迫对机体的损伤,并持续启动NOD受体信号通路及内吞途径以维持其免疫能力,而具有较养殖罗非鱼更强的低温耐受力。     

脊尾白虾养殖研究进展

脊尾白虾在我国黄渤海产量最多,营养丰富,是加工海米的上等原料。作为我国3种常见的经济虾类之一,白虾具有繁殖能力强、病害少、养殖周期短、适应性强和经济效益高等优点。本文综述了脊尾白虾的生物学特性以及在低盐和低温养殖条件下的生理学特征,以期为脊尾白虾高效健康养殖提供技术支撑。     

高代自交系茄子CR耐低温生理特性及转录组学分析

低温是影响我国广大茄子产区春茄子生长的主要因素之一,筛选性状优异的耐低温茄子自交系可为培育抗逆品种提供可靠的育种材料。本研究以高代自交系NCR品种为对照,研究高代自交系茄子CR的耐低温生理特性,并采用高通量测序技术筛选CR和NCR 2个品种在低温胁迫下的差异表达基因。低温处理1 d后对照品种NCR即出现萎焉,CR品种低温处理6 d后出现萎焉,且冷害指数仅为对照品种的十分之一。低温处理对CR品种的电解质渗透影响不大,而NCR品种低温处理6 d后电解质渗透增加了72.72%。低温处理2个品种丙二醛含量都增加,但CR品种增加的水平低于对照NCR品种。转录组学分析发现80个在高代自交系CR中特异性表达的基因,GO及KEGG分析表明这些基因涉及脱水反应、植物抗氧化系统、染色体或染色质复制和重塑、蛋白泛素降解和信号转导途径,说明高代自交系CR的耐低温特性与基因的特异性表达有关。     

脊尾白虾人工促熟的初步研究

升温与切除单侧眼柄都能促进脊尾白虾的性腺成熟。切除左侧眼与切除右侧眼柄促熟效果相近，但优于升温促熟，切除单侧眼柄与升温两种方法同时使用促熟效果更佳。     

基于转录组分析筛选牛心朴子响应低温胁迫的转录因子家族

[目的]从转录水平分析牛心朴子在低温胁迫下的差异表达基因,筛选响应低温胁迫的转录因子家族,鉴定出牛心朴子低温胁迫响应的关键调控基因,为全面解析逆境胁迫响应分子调控网络及有效挖掘关键调控基因提供理论参考.[方法]通过高通量测序技术对低温胁迫(CT组)和常温处理(对照,CK组)的牛心朴子cDNA文库进行转录组测序分析,对差异表达基因进行功能注释和富集,鉴定出响应低温胁迫的转录因子家族,并选取4个差异表达的转录因子基因进行实时荧光定量PCR检测,以验证转录组测序结果的可信度.[结果]从CK组和CT组共获得30.50 Gb的原始数据,Cycle Q20平均值在96%以上,经数据过滤及去冗余后,拼接组装获得100006条Unigenes,但其功能注释率较低,有47082条至少在一个数据库中被功能注释,占Unigenes总数的47.07%;而在NR、NT、KO、SwissProt、PFAM、GO和KOG数据库中均被注释的Unigene有7070条,仅占Unigenes总数的7.06%.GO功能富集分析筛选到5545个差异表达基因,其中,上调表达基因2039个,下调表达基因3506个,分别富集到生物过程、细胞组分和分子功能三大类别中.从牛心朴子Unigene中共鉴定到83个转录因子家族的1826个转录因子,其中,以MYB转录因子家族成员数目最多,为136个(占7.45%).从差异表达基因中筛选到与低温胁迫有关的66个转录因子家族的550个转录因子,其中MYB、C3H、bHLH、AP2-EREBP、C2H2、NAC、bZIP、CCAAT和WRKY等转录因子家族均有大量转录因子能被低温胁迫诱导表达.基于实时荧光定量PCR的牛心朴子低温胁迫下转录因子基因表达水平检测结果与转录组测序分析结果基本一致.[结论]MYB、C3H、bHLH、AP2-EREBP、C2H2、NAC、bZIP、CCAAT和WRKY等转录因子家族成员在牛心朴子响应低温胁迫时发挥主导作用,同时各家族转录因子间存在共表达性或协同作用,通过复杂的转录调控网络发挥重要调节作用,进而提高牛心朴子对低温胁迫的耐受性.     

大豆根系响应早期缺铁胁迫的转录组分析

[目的]本文旨在探明2个大豆品种根系对早期缺铁胁迫的响应差异.[方法]以铁高效品种'吉育99'和铁低效品种'吉育93'大豆为材料进行水培试验,将对照(25μmol?L-1 Fe)和早期(1和6 h)缺铁胁迫(1μmol?L-1 Fe)处理的大豆根系进行转录组测序.[结果]与对照相比,铁高效大豆品种差异基因数随着缺铁胁迫...     

脊尾白虾染色体制备及核型的初步研究

以脊尾白虾Exopalaemon carinicauda原肠胚时期受精卵为材料,采用低渗法和热滴片法制备染色体,对脊尾白虾进行细胞遗传学研究。核型分析结果显示,对50尾脊尾白虾雌虾受精卵中100个良好的中期分裂相进行染色体计数,染色体数目为90的出现频率最高,达到了81%,由此确定脊尾白虾二倍体染色体数目为90,即2n=90;通过对中期分裂相染色体臂长进行测量与分析发现,中部着丝粒染色体(m)共计56条,亚中部着丝粒染色体(sm)共计8条,亚端部着丝粒染色体(st)共计12条,端部着丝粒染色体(t)共计14条,核型组成公式为2n=56m+8sm+12st+14t,没有发现异性性染色体的存在。     

脊尾白虾染色体制备及核型的初步研究

以脊尾白虾Exopalaemon carinicauda原肠胚时期受精卵为材料,采用低渗法和热滴片法制备染色体,对脊尾白虾进行细胞遗传学研究.核型分析结果显示,对50尾脊尾白虾雌虾受精卵中100个良好的中期分裂相进行染色体计数,染色体数目为90的出现频率最高,达到了81％,由此确定脊尾白虾二倍体染色体数目为90,即2n=90;通过对中期分裂相染色体臂长进行测量与分析发现,中部着丝粒染色体(m)共计56条,亚中部着丝粒染色体(sm)共计8条,亚端部着丝粒染色体(st)共计12条,端部着丝粒染色体(t)共计14条,核型组成公式为2n=56m+8sm+ 12st+ 14t,没有发现异性性染色体的存在.