基于转录组测序枣胚发育过程差异表达基因分析

为了探索枣胚发育的分子机理,本研究使用Illumina高通量测序平台对中度可育枣品种'冷白玉'四个发育时期(原胚,小球形胚,心形胚,鱼雷形胚)的幼胚进行转录组测序,共获得135 743 080条高质量Reads,Q30＞92.88％.样品间共筛选出2 333个差异表达基因,其中有19个差异表达基因是所有样品组合共有的....     

基于转录组测序的红树秋茄叶片发育中差异表达基因分析

为探索秋茄(Kandelia obovata)叶片发育过程中物质合成和基因表达情况,本研究对红树叶片三个发育时期的m RNA进行提取和高通量测序,获得高质量序列(Clean reads) 64 189 053个,高质量碱基19.29 Gb,共组装获得转录本108 077个,转录本长度大于2 000 bp的为37 206个,200～300 bp的转录本11 797个, Q30均在95.00%左右。通过对红树秋茄叶片三个不同时期(初期,中期,成熟期)的差异基因进行KEGG富集分析,结果发现,差异基因主要富集在以下代谢途径：碳水化合物代谢途径(淀粉和蔗糖代谢),苯丙氨酸代谢,能量代谢途径,植物激素信号调控,生物碱合成,脂质代谢途径,昼夜节律信号转导途径。GO富集分析表明,差异基因主要富集在生物学过程(包括转录调控, DNA复制,蛋白磷酸化等),细胞组分(包括细胞核,细胞膜,叶绿体,线粒体等),分子功能(包括DNA结合,蛋白结合等),另外在秋茄叶片发育的三个时期共统计到22 333个SSR位点,占比最高的为单核苷酸,数量为12 268条,其次为三核苷酸和二核苷酸,分别6 410条和3 245条...     

西伯利亚杏开花相关基因的转录组测序分析

为探明调控西伯利亚杏(Prunus sibirica)成花的分子机制,筛选参与调控开花的相关候选基因,本研究以两个不同时期的西伯利亚杏花芽为样本进行转录组测序,共获得42.04 Gb高质量数据,平均95.6％的数据均可以比对上参考基因组.共筛选出6850个显著差异表达基因,其中在花芽萌动期上调表达基因有2784个,下调...     

狭叶薰衣草叶片转录组耐寒相关差异表达基因分析

以生长在哈尔滨地区的狭叶薰衣草(Lavandula angustifolia Mill.)为试材,采用高通量转录组测序的方法,研究了田间不同温度(26.67℃, F; 32.07℃, S;-0.76℃, T)对薰衣草叶片基因差异表达的影响,以期挖掘与耐寒相关的功能基因,探讨薰衣草耐寒的分子机制。结果表明,温度对薰衣草差异表达基因具有显著影响,温差越大导致基因差异表达变化越大,差异表达基因与环境因子CCA分析表明温度是诱导基因差异表达的首要因素。在KEGG富集通路中显著富集的有植物与病原体互作通路、MAPK信号通路和昼夜节律通路,在这些通路中,基因Pti5、SUGT1、WRKY25、GI、FKF1等均响应植物低温胁迫并显著表达,且昼夜节律调控对薰衣草耐寒起到重要作用。利用STRING蛋白质互作数据库筛选出KEGG通路中的抗寒相关枢纽基因有FKF1、GI、CRY2等。从转录因子家族中鉴定出1 137个转录因子,隶属于51个转录因子家族,参照拟南芥数据库筛选出的枢纽基因AT4G30825、AT4G17020、AT1G55750均来自bZIP家族,且在KEGG通路中响应低温后表达量普遍升高。通...     

山药品种苏蓣8号抗炭疽病基因的转录组测序与表达分析

为深入研究炭疽病抗病机制提供候选基因,从分子水平探索炭疽菌侵染对山药炭疽病基因转录水平的影响。苏蓣8号是高感炭疽病品系024经组培诱变所育成的高抗炭疽病山药新品种,为挖掘苏蓣8号炭疽病抗性基因,采用胶孢炭疽菌菌株4-2分别接种苏蓣8号和品系024,以未接种苏蓣8号的叶片为对照,利用转录组测序技术分析抗感材料在接种炭疽菌后不同时间点的差异表达基因。结果表明,抗感材料接种24,48,72,96 h共同差异表达基因个数分别为197,132,187,313个,去除各接种时间点共同差异表达的基因数,共获得711个差异表达基因。GO功能富集显示,差异基因主要与响应生物刺激、防卫反应、细胞壁代谢和氧化还原过程等有关。KEGG富集分析表明,生长素、茉莉酸和乙烯等防御相关的植物激素信号转导途径多个基因表达出现差异,其中5个生长素早期响应基因、茉莉酸和脱落酸合成关键酶基因均上调表达,乙烯响应因子ERF036下调表达,可能负向调控山药炭疽菌的侵染;参与次生代谢产物修饰的多个细胞色素P450基因、泛素连接酶及植物甾醇合成酶、防御素和凝集素基因上调表达;WRKY类、MYB类和TIFY类转录因子正向或负向调控抗病...     

基于转录组测序技术挖掘大豆蛋白质合成相关基因

通过转录组测序技术挖掘蛋白质合成相关基因,为解析蛋白质合成机制奠定基础。以遗传背景相近但蛋白含量差异较大的大豆高蛋白品系冀HJ117(蛋白质含量52. 99%)及其回交亲本冀豆12(蛋白质含量46. 48%)为研究材料,利用转录组测序技术和生物信息学分析,以期挖掘大豆籽粒蛋白质合成相关基因。通过对转录组数据中冀HJ117和冀豆12差异表达基因的分析筛选,共得到336个差异表达基因,其中冀HJ117较冀豆12有195个上调表达基因,141个下调表达基因。通过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催化和连接等功能相关; KEGG显著富集分析发现差异表达基因主要富集在蛋白质内质网合成途径中,该途径共筛选到34个差异表达基因,其中33个基因在冀HJ117中表达量较高。从该途径中筛选出9个候选基因,采用荧光定量PCR方法检测其表达量,表达趋势与RNA-Seq检测结果基本一致,证实了RNA-Seq数据的可靠性。RNA-Seq测序结果获得了与蛋白质合成相关基因的基本信息,蛋白质内质网合成途径可能是冀HJ117与冀豆12蛋白质含量产生差异的重要通路。     

基于转录组测序的向日葵对干旱胁迫及复水差异表达分析

为研究向日葵在不同程度干旱胁迫下基因的表达调控模式,对抗旱自交系(17062)和非抗旱自交系(167072)分别进行干旱胁迫0、4、8、12、16 d以及复水处理,本研究设置干旱胁迫第8天、第16天以及复水处理与各梯度的对照组进行转录组测序分析。共设有6个差异分组,经过测序共得到277.31G的Clean data,Q30碱基>91%,平均GC含量为45.37%。样品间进行差异基因筛选,得到的DEG数量分别为2365、2571、3149、2692、4593、4980。对各差异基因进行GO和KEGG功能注释,GO分析表明,6个比较组参与生物过程差异基因较多,参与细胞组分的次之,参与分子功能的较少;KEGG分析表明干旱胁迫对向日葵的植物激素信号转导、蔗糖与淀粉代谢、氨基酸代谢有较大的影响,对生理特性的测定显示可溶性糖和可溶性蛋白与正常供水相比具有上升趋势,表明在逆境胁迫下,植物会通过对基因的表达调控的调节来改变相关生理生化代谢途径。本研究通过对向日葵叶片进行转录组分析,对揭示抗旱分子机制及相关代谢途径具有重要意义。     

马铃薯空心块茎转录组分析

空心是马铃薯块茎内部生理缺陷性状,它会严重影响马铃薯的鲜食和加工.为了解马铃薯空心块茎不同形成时期的差异表达基因和探究与空心块茎形成密切相关功能基因.本研究采用RNA-Seq技术对马铃薯空心敏感性材料('5-19')块茎无空心期(N)、空心轻微期(S,空心长度0～1 cm)、空心较重期(M,空心长度1～3 cm)进行转...     

基于高通量测序的天目铁木转录组分析

天目铁木为中国特有的珍稀濒危植物,5株原生株分布在浙江西天目山.随着环境条件的不断恶化,对濒危植物的保护变得尤为重要,从20世纪80年代初开始对天目铁木开展研究,然而到目前为止对于天目铁木分子生物学和基因功能方面的研究仍旧较少.为了获得天目铁木的基因数据和初步了解基因功能,本研究利用Illumina Hiseq高通量测...     

云南火焰兰高通量转录组测序分析

云南火焰兰(Renanthera imschootiana Rolfe)是濒临灭绝的附生植物,关于其分子水平的研究少有报道.为了获得云南火焰兰相关基因组基础信息,本研究通过Illumina HiSeqTM 4000技术对云南火焰兰叶片进行转录组测序,并利用相关生物信息学数据库对其进行序列比对和数据分析.分析结果表明:共...     

基于RNA-seq的铁线莲转录组信息分析

本研究首次采用高通量测序技术对同一株上三种不同花被类型的铁线莲'薇安'进行了转录组测序,构建了铁线莲的cDNA文库,并对转录组数据进行过滤及拼接、功能注释、基因的差异表达分析等。通过转录组测序,一共获得了 146 036条序列,99 652个Unigene基因,长度分布在201-14 638 bp之间,平均长度977 bp。对聚类后得到的Unigene进行同源搜索和功能注释,共9 133个Unigene与七个数据库(NR, GO,NT, Pfam, KEGG, KOG, Swissprot)均具有同源性,占总数目的9.16%。经SSR位点查找与分析,从检测到的99 652个序列总数中识别出23 035个SSR位点,包含序列的SSR的数量有18 243个,总长为129 654 975 bp 该研究结果可为铁线莲'薇安'不同花被类型的差异基因表达及筛选和探究重被花形成的分子机制提供了科学依据。     

Differential Expression of Salinity Resistance Gene on Cotton

Salinity resistance and differential gene expression associated with salinity in cotton germplasm were studied,because of the large scale area of salinity in China,and its significant negative effects on the cotton production.The salinityresisted genes and their differential expression were studied under the stress of NaCI on cotton.There were found,under the NaCI stress,1644 genes differentially expressed from the salinity-sensitive cotton and only 817 genes differentially expressed from the salinityresisted cotton.     

蝴蝶兰成花差异基因的筛选与分析

为探明蝴蝶兰花芽分化调控的内在分子机制,以及花芽分化过程中的关键基因,本研究以蝴蝶兰不同分化时期的花芽进行转录组测序,筛选调控植株成花转变的关键基因并进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证.测序共得到44.42 Gb的原始数据,分别注释到7个公共数据库(Swiss-Prot,Nr,KEGG,KOG,Pfam,eg...     

Methods for Plant Differential Expressed Gene Cloning and Progress

The research of plant genome has been transferred from the structural genomics focusing on determining the complete sequences of the genome to the functional genomics focusing on elucidating the biological function of genes. Now cloning differential expressed genes is of prime interest in molecular biology. In the past ten years, some methods used for studying changes of gene expression in plants have been developed. The authors review the developments of techniques and studies for the plants related gene cloning in RNA level and expound their principles, technical routes, improved methods, advantages and defects. Moreover, their applications and prospects in plants related studies are discussed.     

高羊茅光周期调控基因FaCONSTANS亚细胞定位与差异表达分析

构建高羊茅光周期调控基因FaCONSTANS与绿色荧光蛋白基因GFP融合的植物表达载体P-FaCONSTA NS-hGFP,基因枪转化法转入洋葱表皮细胞,荧光显微镜检测融合基因的瞬时表达.并运用实时荧光定量PCR研究光周期调控基因FaCONSTANS在长日照与短日照条件下昼夜24 h的表达差异.结果表明:FaCONST...     

基于RNA-seq技术的玉米SNP和InDel标记分析

高温已对玉米(Zea mays L.)生产造成了巨大危害.为了给耐高温胁迫玉米品种选育提供可用的分子遗传标记,本研究以耐高温和高温敏感的两个玉米品种为实验材料,通过花粉总RNA提取、mRNA纯化、反转录、转录组文库构建及测序等工作,对获得的转录组数据进行SNP和InDel分子标记分析.结果显示:高质量碱基数据量平均为6...     

小麦杂交种与亲本之间穗下节间基因差异表达分析

以株高和穗下节间长度表现杂种优势的小麦杂交组合矮9×冀矮8号的杂种及其亲本为材料, 应用cDNA-AFLP技术分析杂种、亲本的穗下节间基因差异表达情况。分离差异表达基因段后, 对其克隆、测序并在GenBank进行Blast-x分析和功能推测, 发现差异表达的基因包括分别受赤霉素和细胞分裂素诱导表达、与细胞分裂有关的基因cdc2和PAS1基因, 它们在小麦杂种节间中分别特异表达和偏高亲表达。另有一个与细胞快速膨大有关的液泡质子泵H⁺-PPase基因在杂种中偏高亲表达。其他差异表达的基因包括蛋白激酶等与植物信号传递相关基因、与物质代谢相关的基因、参与基因转录调控的基因、与泛素参与的蛋白降解相关的基因等。小麦杂交种与亲本的穗下节间, 大量基因涉及细胞分裂、膨大和物质代谢、转录调控等过程, 初步推测它们的差异表达可能与穗下节间及株高杂种优势形成有关。     

基于数字基因表达谱分析的茶树花不育基因挖掘

茶树每年都要开花结实,消耗大量的养分,导致茶树鲜叶产量减少和品质降低。了解茶树的不育机制有助于培育茶树不育品种。本研究以福鼎大白茶(父本)、佛香2号(母本)及其杂交后代(不育)茶树花为材料,利用数字基因表达谱技术对3个茶树花的c DNA文库进行差异基因表达谱分析。筛选出在父本花与子代不育花、母本花与子代不育花之间共有而在父本花与母本花之间没有的差异表达序列1219条,被认为是茶树不育性候选基因。GO功能显著性分析表明,这些基因功能中代谢过程、催化活性、水解酶活性表现为富集;KEGG代谢分析表明,差异表达基因涉及氨基酸、糖、次生代谢、植物信号传导途径以及能量代谢等过程。以植物激素信号转导通路分析发现,16个与生长素信号途径相关基因中,除5个ARF家族基因在子代不育花中上调表达外,其他的基因均下调,推测生长素信号转导是茶树花不育的重要因素。随机抽取5个基因进行实时荧光定量PCR验证,其结果与测序结果一致。本研究发现的不育候选基因可用于茶树花不育机制的深入研究和不育基因的筛选。     

小麦叶绿素缺失突变体Mt135的叶绿体基因差异表达分析

小麦叶绿素缺失突变体Mt135自交后代稳定表现绿株、条纹株和白化株3种类型, 其中条纹株白色组织和白化株的叶绿体数目和结构发生突变, 完全失去光合能力。为研究该突变体叶绿体基因表达与光合作用的关系, 采用实时荧光定量PCR技术, 分析了白化株和条纹株的叶绿体基因表达。在白化株中共检测到40个差异表达基因, 涉及4类功能(编码光反应相关蛋白、编码叶绿体内能量代谢相关酶、核糖体合成和tRNA合成), 包括18个上调表达和22个下调表达基因;在条纹株中共检测到13个上调表达基因, 其表达变化趋势与在白化株中一致。白化株的差异表达基因中, 编码光系统II、I结构蛋白的psb、psa及ycf等基因家族的基因表达量显著下调;多个编码核糖体蛋白大、小亚基的基因表达量改变, 尤其是核糖体蛋白小亚基编码基因rps14和23S rRNA的编码基因23S rDNA表达量显著下调。推测Mt135突变性状与参与光反应相关蛋白的编码基因、叶绿体内能量代谢相关酶的编码基因、核糖体合成相关基因以及tRNA合成相关基因表达量的改变密切相关。