西方蜜蜂工蜂不同虫态发育的转录组学分析

【目的】基于转录组学对西方蜜蜂工蜂不同虫态间的差异表达基因（DEGs）进行筛选和功能注释分析,揭示与工蜂生长发育相关的信号通路,为深入解析工蜂生长发育的分子调控机理提供基础数据。【方法】以西方蜜蜂工蜂的3日龄幼虫、1日龄蛹和1日龄羽化工蜂3个虫态为研究对象,利用llumina NovaSeq 6000平台进行转录组测序,采用DESeq2筛选不同虫态样品间的表达差异基因,然后分别进行GO功能注释分析及KEGG信号通路富集分析,并通过实时荧光定量PCR进行验证。【结果】经转录组测序,在西方蜜蜂工蜂3日龄幼虫与1日龄蛹间筛选出4823个差异表达基因（51.86%上调,48.14%下调）,在1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间筛选出3295个差异表达基因（57.51%上调,42.49%下调）,在3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间筛选出5267个差异表达基因（52.95%上调,47.05%下调）。GO功能注释分析结果显示,3日龄幼虫与1日龄蛹间的差异表达基因注释到43个GO功能条目,1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间的差异表达基因注释到45个GO功能条目,3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间的差异表达基因注释到44个GO功能条目,主要涉及细胞过程、细胞部分及结合等。KEGG信号通路富集分析发现,3日龄幼虫与1日龄蛹间有2905个差异表达基因富集到332条KEGG信号通路上,其中17条KEGG信号通路呈显著富集,涉及核糖体、氧化磷酸化和昆虫激素生物合成等;1日龄蛹与1日龄羽化工蜂间有1644个差异表达基因富集到331条KEGG信号通路上,其中45条KEGG信号通路呈显著富集,涉及氧化磷酸化、生热作用和胰岛素分泌等;3日龄幼虫与1日龄羽化工蜂间有2958个差异表达基因富集到337条KEGG信号通路上,其中14条KEGG信号通路呈显著富集,涉及核糖体、蛋白酶体和胰岛素分泌等。6个随机挑选差异表达基因的实时荧光定量PCR检测结果与转录组测序结果相符,即转录组测序结果可靠。【结论】昆虫激素生物合成通路相关差异表达基因调控与西方蜜蜂工蜂各虫态JH滴度变化规律一致,氧化磷酸化信号通路则与各虫态的营养摄入和活动行为相关,而胰岛素分泌通路涉及各虫态的营养调控、脂肪体合成及细胞凋亡。可见,昆虫激素生物合成、胰岛素分泌和氧化磷酸化3种信号通路在西方蜜蜂工蜂幼虫、蛹和成虫的发育调控中发挥着重要作用。     

红白锦鲤皮肤转录组测序分析

为进一步开发红白锦鲤Cyprinus carpio haematopterus肤色基因资源,采用Illumina PE150高通量测序技术对体长为(28.34±3.12)cm的红白锦鲤的白色和红色皮肤组织进行了转录组测序,获得116.26 Gb Clean Date,并与Nr、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swiss-Prot、eggNOG等7个数据库进行BLAST信息比对,共获得10 476个注释基因。结果表明:Nr数据库注释成功比例最高,为35.62%;通过功能、通路富集分析,差异基因富集在包括激动蛋白细胞骨架调节/黏着斑通路在内的132个代谢途径;随机选取9个差异基因进行qRT-PCR验证发现,红白锦鲤皮肤差异表达基因的表达趋势与RNA-seq定量结果一致,表明转录组测序结果是可靠的。本研究中获得的转录组数据可为今后观赏鱼肤色关键基因开发及功能分析等研究提供基础数据。     

红白锦鲤皮肤转录组测序分析

为进一步开发红白锦鲤Cyprinus carpio haematopterus肤色基因资源,采用Illumina PE150高通量测序技术对体长为(28.34±3.12)cm的红白锦鲤的白色和红色皮肤组织进行了转录组测序,获得116.26 Gb Clean Date,并与Nr、GO、KEGG、KOG、Pfam、Swiss-Prot、eggNOG等7个数据库进行BLAST信息比对,共获得10 476个注释基因。结果表明:Nr数据库注释成功比例最高,为35.62%;通过功能、通路富集分析,差异基因富集在包括激动蛋白细胞骨架调节/黏着斑通路在内的132个代谢途径;随机选取9个差异基因进行qRT-PCR验证发现,红白锦鲤皮肤差异表达基因的表达趋势与RNA-seq定量结果一致,表明转录组测序结果是可靠的。本研究中获得的转录组数据可为今后观赏鱼肤色关键基因开发及功能分析等研究提供基础数据。     

红橘响应褐斑病菌侵染的转录组学分析

【目的】明确红橘(Citrus reticulata Blanco, cv. Hongjv)接种褐斑病致病菌——链格孢菌橘致病型(Alternaria alternata tangerine pathotype)后基因种类和表达量在转录水平的变化规律,确定红橘响应该致病型侵染的关键基因。【方法】采用链格孢菌橘致病型接种红橘离体叶片,28 h后选取感病叶片和未接种叶片提取RNA,进行转录组高通量测序,然后利用生物信息学分析,以甜橙基因组为参考,以|log2 fold change|≥1,q-value≤0.01为阈值选取感病和健康红橘叶片转录组的差异表达基因,应用GO数据库对差异表达基因(differentially expressed gene,DEG)进行功能分类,KEGG分析代谢途径,MapMan软件分析生物胁迫信号通路相关基因的表达变化。采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。【结果】红橘接种链格孢菌橘致病型28 h后产生大量与胁迫相关的差异表达基因,获得上调差异基因5 173个,下调差异基因6 555个。GO功能分类显示差异基因主要与蛋白结合、膜、氧化还原过程等相关。通过KE...     

卵形鲳鲹卵巢不同发育时期的转录组测序分析

【目的】鉴定筛选出与卵形鲳鲹卵巢发育相关的候选基因及信号通路,为揭示其卵巢性成熟过程的分子机制打下基础。【方法】挑选卵巢发育处于?期和Ш期的雌性卵形鲳鲹,分别构建卵形鲳鲹卵巢?期和Ш期的cDNA文库,采用Illumina HiSeqTM 2500进行转录组测序,经过滤、质量控制及拼接组装后获得的Unigenes在七大数据库（Nr、Nt、Pfam、KOG/COG、Swiss-Prot、KEGG和GO）中进行比对;通过FPKM及DEGseq筛选出差异表达基因,以GOseq和KOBAS对差异表达基因分别进行功能注释及信号通路富集分析,并采用MISA和GATK3进行SSR鉴定及SNP分析。【结果】卵形鲳鲹卵巢组织转录组测序获得的325156432条Raw reads,经过滤筛选得到317206752条Clean reads,拼接组装后得到59554条Unigenes;69.65%的Unigenes在Nr、Nt、Pfam、KOG/COG、Swiss-Prot、KEGG和GO等七大数据库中注释成功,其中有24599条Unigenes被注释到GO数据库,15997条Unigenes被注释到KEGG数据库。在卵形鲳鲹卵巢组织的2个发育时期共鉴定获得56115个基因,经差异表达分析后获得17737个差异基因,其中8169个基因在卵巢Ш期上调表达、9568个基因在卵巢Ш期下调表达。GO功能注释分析发现,卵形鲳鲹卵巢差异表达基因主要注释在细胞过程、氮化合物代谢过程、初级代谢过程、核、核部分、离子结合及水解酶活性等条目上;而KEGG信号通路富集分析结果显示,17737个差异表达基因显著富集在318条代谢途径上,其中前20条KEGG信号通路包括2-氧代羧酸代谢、PI3K-Akt信号通路、甲状腺激素信号通路、磷脂酶D信号通路、Fc εRI信号通路和细胞周期等。卵形鲳鲹卵巢转录组（59554条Unigenes）中共存在30133个SSRs和82490个SNPs。【结论】GnRHR、FSHR、FSHβ、CYP11A、SIRT3和PEG3等差异表达基因及PI3K-Akt信号通路和VEGF信号通路等与卵形鲳鲹卵巢的发育密切相关,共同调节卵巢的发育与成熟,在卵巢性成熟过程中发挥重要作用。     

转录组学分析揭示高粱对麦二叉蚜抗性的响应机制

[目的]麦二叉蚜是高粱生产过程中引起蚜害的主要优势种群之一,前期研究发现高粱抗蚜种质PI550607在苗期和成株期均抗麦二叉蚜,本研究通过转录组测序技术研究PI550607抗蚜相关基因的调控机制和代谢通路,为高粱蚜虫防控技术研究与抗蚜品种选育提供理论指导。[方法]以抗蚜品种PI550607为试验材料,室内培养出苗后2周进行人工接蚜,进行对照组0、12 h以及接蚜后12 h采样,提取RNA,进行转录组测序,对测序数据进行生物信息学分析,筛选差异基因,根据差异基因进行基因功能及代谢通路分析。同时,采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。[结果]PI550607对麦二叉蚜表现出较好的抗性。在蚜虫取食12 h后受蚜虫取食诱导的差异表达基因200个,其中上调基因188个,下调基因12个。基因功能注释显示上调表达的基因主要为植物激素代谢途径、苯丙烷类生物合成、类黄酮生物合成、谷胱甘肽代谢相关的基因以及WRKY转录因子,细胞色素P450等基因。GO富集分析显示在188个上调表达基因中有178个基因获得注释,分布于35个注释条目中,其中与植物抗虫相关的过程主要有苯丙烷类生物合成过程、响应生物胁迫以及...     

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...     

天台铁线莲花色变异的转录组分析

天台铁线莲是中国特有的铁线莲属植物,为大花平展型藤本花卉,具有较高观赏价值,花色通常白色.项目组在天台铁线莲引种驯化过程中发现了花萼呈现白色和紫色相间以及花萼全部为蓝紫色的多个花色变异类型.为进一步探究影响花色变异机制,以白色原种天台铁线莲为对照进行了转录组测序.测序结果共获得136.03 Gb的clean data....     

红蓝光处理草莓组培苗的转录组测序与分析

【目的】光质对草莓的生理生化关键通路及基因的调控极为重要,为进一步研究草莓光敏基因奠定基础,同时也为草莓无毒种苗的繁育提供一定理论依据。【方法】以‘章姬’草莓组培苗为试材,以红蓝光的6种光配比处理为条件,采用转录组测序分析、pathway分析、KEGG数据库分析等技术试图从分子水平进行研究光处理对草莓组培苗的影响机制。【结果】获得了6个转录组文库,分别获得的Clean reads为34,325,533、34,870,504、36,127,081、22,665,945、23,731,628、26,593,530,基于KEGG数据库的分析,对受光质调节的4个通路糖酵解/糖异生代谢通路、卟啉和叶绿素代谢通路、光合作用、植物激素信号转导通路中差异性表达基因的数量及位置进行了具体分析。【结论】不同配比的红蓝光对草莓组培苗的有机物的积累与代谢、光合作用、叶绿素的产生与代谢、植物激素的产生均有明显作用,为下一步进行具体基因的研究提供方向和依据。     

人工雌核发育红草金鱼体色的定向发育研究

[目的]探讨人工雌核发育红草金鱼F1代的体色发育方向及其与母本的差异性,为观赏鱼类优质体色的定向培育奠定基础.[方法]采集兴国红鲤和黄锦鲤的精子,经紫外光照射失活后,分别刺激红草金鱼成熟卵细胞,受精卵经冷冻休克、染色体加倍处理后进行人工孵化,即获得雌核发育的二倍体,并以兴国红鲤(♂)、黄锦鲤(♂)与红草金鱼(♀)杂交的二倍体为对照,分别计算其孵化时长和孵化率,统计F1代体色和体形的表型及比例.[结果]以兴国红鲤和黄锦鲤的失活精子诱导红草金鱼雌核发育产生F1代个体,其孵化率分别为8.1％和1.7％,孵化时长分别为92和97 h;且均以红色个体(含桔红色和淡红色)为主,分别占98.6％和99.3％,夹杂有少量青灰色和黄灰色个体.雌核发育F1代红色个体均显母本形态,呈鲫鱼型;青灰色和黄灰色个体则略带父本形态,形体介于鲫鲤之间.根据生长发育过程中鱼体体色发生生理的转变进程,可将红草金鱼雌核发育F1代鱼苗的体色转变进程划分成5个阶段.[结论]异源失活精子诱导红草金鱼雌核发育的F1代个体可定向发育成母本体色,因此应用人工雌核发育技术结合体色选育技术,可定向培育高档观赏鱼类的优质花色.     

饲料中添加叶黄素对金鱼体色的影响

为考察饲料中添加叶黄素对金鱼体色的影响,在基础饲料中分别添加0、50、100、150、200和300 mg·kg-1叶黄素,饲喂平均体质量(7.8±0.3)g文种金鱼10周,用色差计(WSC-S)对金鱼体表三刺激值进行测定.结果表明:饲料中添加叶黄素对金鱼增质量率无显著影响,但添加300 mg·kg-1叶黄素显著增大了饲料系数(P0.05);饲料中添加叶黄素0~150 mg·kg-1时,金鱼体表+a*值(红色)随叶黄素添加量的增加而增加,L*值(亮度)随叶黄素添加量的增加而降低;当叶黄素添加量大于150 mg·kg-1时,+a*和L*值基本保持稳定;与对照组相比,叶黄素添加量为200和300 mg·kg-1时,+b*值(黄色)显著增加(P0.05);随叶黄素添加量从0增加到150 mg·kg-1,金鱼鳞片、皮肤、肌肉和尾鳍中的叶黄素含量也增加,当添加量大于150 mg·kg-1时,上述各部位叶黄素含量达到最高并基本稳定;添加100、150、200和300 mg·kg-1叶黄素均可显著提高金鱼血清酪氨酸酶活力(P0.05).上述结果表明,在金鱼饲料中添加叶黄素150 mg·kg-1可有效改善金鱼体色.     

Thermal reinforcement and thermoregulatory behavior in the goldfish,Carassius auratus

Goldfish in a warm environment can cause a small drop in the temperature of their environment by pressing a lever. The fish regulate the temperature of their environment, keeping the temperature between 33.5 degrees and 36.5 degrees C most of the time.     

银鲫与普通鲫早期胚胎发育的比较研究

为了解黑龙江水系银鲫Carassius auratus gibelio和普通鲫C.auratus auratus的胚胎发育过程,对银鲫(3n♀×3n♂,SS)和普通鲫(2n♀×2n♂,DD)的胚胎发育过程进行了比较观察。结果表明:SS(DD)成熟的卵子呈浅黄色,卵膜透明,圆形,有黏性,卵径为1.3¹.7 mm(1.21.7 mm(1.2¹.6 mm);水温为(23±1)℃条件下,SS(DD)受精后1 h 08 min(1 h 03 min)进入卵裂期,受精后2 h 54 min(5 h 02 min)进入囊胚期,受精后8 h 06 min(6 h 49 min)进入原肠胚期,受精后10 h 25 min(10 h 51 min)进入神经胚期,受精后14 h 22 min(16 h 20 min)进入器官形成期,59 h 31 min(59 h 05 min)后出膜。研究表明,SS和DD均具有正常的早期胚胎发育过程,这为进一步了解SS和DD的遗传背景和生殖方式提供了生物学依据。     

盾叶薯蓣提取物对鱼类指环虫的杀灭效果

以寄生在金鱼Carassius auratus鳃部的中型指环虫Dactylogyrus intermedius为指示寄生虫,采用活体感染、活体杀虫的方法,研究了用不同溶剂(石油醚(沸程60⁹0℃)、氯仿、乙酸乙酯、乙醇和水)分别对盾叶薯蓣Dioscorea zingiberensis进行提取,其5种提取物的杀虫活性。结果表明,盾叶薯蓣的杀虫活性部位是乙醇提取物。将乙醇提取物与甲苯咪唑、伊维菌素、阿维菌素和吡喹酮4种原料药的杀虫效果进行比较,结果表明:盾叶薯蓣乙醇提取物的最高杀虫浓度为17.0 mg/L,平均最高杀虫率为99.37%;其次是甲苯咪唑和吡喹酮,最高杀虫浓度分别为3.4、6.2 mg/L时,平均最高杀虫率分别为99.01%和95.39%;而伊维菌素、阿维菌素对中型指环虫无明显的杀灭作用。盾叶薯蓣乙醇提取物对斑马鱼Brachydanio rerio的24、48、96 h的半致死浓度(LC50)分别为53.47、34.05、19.34 mg/L。     

盾叶薯蓣提取物对鱼类指环虫的杀灭效果

以寄生在金鱼Carassius auratus鳃部的中型指环虫Dactylogyrus intermedius为指示寄生虫,采用活体感染、活体杀虫的方法,研究了用不同溶剂（石油醚（沸程60-90℃）、氯仿、乙酸乙酯、乙醇和水）分别对盾叶薯蓣Dioscorea zingiberensis进行提取,其5种提取物的杀虫活性。结果表明,盾叶薯蓣的杀虫活性部位是乙醇提取物。将乙醇提取物与甲苯咪唑、伊维菌素、阿维菌素和吡喹酮4种原料药的杀虫效果进行比较,结果表明：盾叶薯蓣乙醇提取物的最高杀虫浓度为17.0 mg/L,平均最高杀虫率为99.37%;其次是甲苯咪唑和吡喹酮,最高杀虫浓度分别为3.4、6.2 mg/L时,平均最高杀虫率分别为99.01%和95.39%;而伊维菌素、阿维菌素对中型指环虫无明显的杀灭作用。盾叶薯蓣乙醇提取物对斑马鱼Brachydanio rerio的24、48、96 h的半致死浓度（LC50）分别为53.47、34.05、19.34 mg/L。     

3种白鲫杂交子代的转录组学分析

[目的]研究3种白鲫杂交子代转录组学特征,为揭示鲫鲤杂交优势的分子机理提供理论依据,同时为在生产上培育出生长速度快、肉质好、适应能力强的杂交品种提供技术参考.[方法]以白鲫(♀)×黑龙江野鲤(♂)杂交子代(简称HB)、白鲫(♀)×散鳞镜鲤(♂)杂交子代(简称SB)和白鲫(♀)×兴国红鲤(♂)杂交子代(简称XB)为研究对象,利用RNA-seq高通量测序技术构建3种白鲫杂交子代转录组文库,以HiSeq PE150进行测序分析,原始序列经Trinity组装后进行功能注释(E-value<1e-5);以DESeq2 R鉴定差异表达基因,利用GOseq R和KOBAS分别对差异表达的基因进行GO和KEGG富集分析;并采用MicroSAtellite对转录本中的SSR位点进行挖掘.[结果]共组装得225858条unigenes,平均长度为668 bp,N50为938 bp,有171461条unigenes可注释到蛋白质数据库(Nr)、非冗余核苷酸数据库(Nt)、蛋白质序列数据库(SwissPort)、基因本体论(GO)、直系同源基因簇(COG/KOG)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库中,注释比例为75.92%.其中,52630条unigenes注释到NR数据库,43659条unigenes注释到SwissPort数据库,35756条unigenes注释到COG/KOG数据库,包括生化代谢、信号转导机制、防御系统和细胞结构等.差异表达基因KEGG分析结果显示,较多的差异表达基因注释到内吞作用、Jak-STAT信号通路、溶酶体、吞噬体和Wnt信号通路等免疫相关及与生长发育相关的MAPK信号通路、Hippo信号通路和背腹轴形成等通路中.此外,从获得的转录组序列中共鉴定出20272个SSR位点,大多数为二核苷酸重复基元(占62.15%).[结论]不同白鲫杂交子代间存在较多的差异表达基因,从中获得参与抗氧化、免疫和生长发育相关的通路和基因序列,且挖掘出20272个SSR位点,有助于选择性育种、分子标记开发及开展遗传多样性、遗传图谱构建和QTL定位等研究.     

鲫、鲤杂交制种技术的研究

利用彭泽鲫Carassiusauratusvar.Pengsenensis作母本、黑龙江野鲤Cyprinuscarpio作父本进行不同属间的远缘杂交,获得的杂交一代(F1)杂种优势明显。利用1#催产剂(HCG800IU/kg+LRH-A23μg/kg)进行人工催产,催产率为93%～100%,受精率为64 0%～75 4%,孵化率为81 7%～82 0%;将杂交鲫与双亲的生物学性状进行比较,杂交鲫与彭泽鲫相似(用数理统计中的独立性检验X2=0 075,X20 05=9 49,X20 05,差异不显著);对杂交鲫与双亲的乳酸脱氢酶同工酶(LDH)进行测定,杂交鲫与母本鲫的LDH酶谱相似。     

TiO_2纳米颗粒对金鱼乳酸脱氢酶表达的影响

用聚丙烯酰胺凝胶电泳法研究了不同质量浓度(0、30、60、90、120、150 mg/L)的TiO2纳米颗粒对体长为(8.0±0.2)cm的金鱼Carassius auratus鳃、心、肝胰脏、肾、脑组织中乳酸脱氢酶(LDH)同工酶表达的影响。结果表明:与对照组相比,金鱼各组织中的LDH酶带数及活性均发生明显的变化,酶带数随纳米颗粒浓度的升高而减少,LDH活性呈现纳米颗粒低浓度诱导表达而高浓度抑制表达的变化规律,且在肝胰脏组织中出现C基因的表达。