大麦根系响应湿害胁迫的转录组分析

湿害是影响大麦产量和品质的主要非生物胁迫之一。为进一步明确大麦响应湿害胁迫的应答机理,本研究以耐湿大麦品种泰兴9425为材料,利用高通量转录组测序(RNA-seq)技术,比较不同湿害胁迫时间下的基因表达差异。结果表明,湿害胁迫12 h后获得1 436个差异表达基因,而胁迫48 h后获得2 090个差异表达基因,其中共同上调表达基因286个。GO富集分析发现,涉及代谢过程、细胞膜、催化活性等的差异表达基因占比最多。KEGG富集分析发现,差异表达基因主要富集于糖酵解、类黄酮生物合成、乙烯合成等代谢通路。对7个耐湿相关的候选基因进行qRT-PCR分析,发现差异表达基因的表达量变化趋势与RNA-seq结果一致。     

玉米苗期根部比较转录组分析揭示耐盐性差异机制

以耐盐自交系郑58和盐敏感自交系昌7-2为材料,分析供试材料在无胁迫(CK)和200 mmol/L NaCl溶液胁迫下5 h的转录组数据。与无胁迫(CK)相比较,在郑58和昌7-2分别鉴定出390和421个上调、390和421个下调差异基因。对耐感材料间共同上调和郑58特有上调DEGs进行GO富集、REVIGO分析和KEGG富集分析以及重点通路分析结果表明：郑58和昌7-2间共同上调DEGs显著富集的条目包括对活性氧代谢过程的调节、内质网应激反应等GO条目;郑58特有上调显著富集含氧化合物的反应、对化学物质的反应等GO条目。共同上调DEGs仅在共单萜生物合成的代谢通路上显著富集;郑58特有上调DEGs在植物激素信号转导、苯丙烷生物合成等6个通路上显著富集。在植物激素信号转导、苯丙烷生物合成两个通路上分别有9和7个相关基因,耐盐自交系郑58上调的转录因子在MYB和NAC家族分布数量较多。植物激素信号转导、苯丙烷生物合成通路相关的基因以及MYB和NAC家族基因可能与玉米耐盐性密切相关。     

代谢组学在茶树生理生化代谢研究中的应用进展

茶树是多年生常绿叶用作物,其生理代谢受外界环境因素影响显著。氨基酸、咖啡碱、茶多酚等生化成分不仅赋予茶独特的风味品质和健康特性,而且是茶树抵抗生物和非生物胁迫的重要贡献者。代谢组学技术具有高通量、高灵敏度和系统性的特点,可以全面、准确、快速地对代谢物进行鉴定和量化。代谢组学技术的深入研究为茶树代谢物的进一步开发利用提供了技术平台。综述近年来代谢组学在茶树生理代谢（光合、呼吸和碳氮代谢）和主要品质生化成分代谢（类黄酮类、生物碱、氨基酸等）研究中的应用,并对今后代谢组学在茶学领域的应用作出了展望,以期为茶树种植管理、品种开发以及茶叶品质改良提供理论参考。     

工业大麻转录组学研究进展

工业大麻作为多用途经济作物,其相关产业及创新性应用蓬勃发展,对其种质资源提出更高的要求,因此根据不同产业需求培育多功能、抗逆性强的品种至关重要。转录组测序技术发展迅速,已被广泛应用于农业、医学及生命科学等领域。利用转录组测序技术精准鉴定、深度发掘优异基因并解析分子机理,对工业大麻品种遗传改良及产业创新发展具有重要意义。因此,研究阐述了转录组测序技术在工业大麻的基因组组装、新基因挖掘、抗胁迫机制、分子育种及其纤维发育调控等领域的研究成果,以期为工业大麻分子育种研究提供参考。     

马氏珠母贝转录组数据的重新组装

对本实验室和其他学者已经发表的马氏珠母贝外套膜和珍珠囊的454焦磷酸测序转录组数据以及NCBI中的EST数据进行了重组装、同源序列比对和GO注释分析。重组装获得了30266个contig,平均长度522 bp,其中最长的contig为4144 bp;NR数据库BLAST分析获取了2310个相似性contig(E≤10?5),其中1902个在模式动物(人、小鼠、海胆、线虫、斑马鱼、果蝇或者太平洋牡蛎和珠母贝)中可以查找到同源序列。基因注释(GO)结果表明,注释到生物学过程的3846个contig可分为23个亚类,其中代谢过程蛋白、细胞过程蛋白和生物学调控蛋白为contig数量最多的3个亚类;注释到分子功能的4601个contig共分为11个亚类,其中结合蛋白的contig数量最多,其次是具有催化活性的蛋白和结构分子活性蛋白;注释到细胞成分的2992个contig分为17个亚类,其中细胞和细胞组成部分的contig数量最多,其次分别是细胞器和大分子复合体contig数量。本研究结果有助于开展外套膜和珍珠囊特异性表达基因的大规模筛选。     

BmNPV侵染后不同抗性家蚕品系中肠组织转录组学分析

家蚕核型多角体病毒（BmNPV）是造成蚕业严重经济损失的主要病原体之一,主要通过食下感染引发家蚕血液型脓病,中肠是免疫病原体的重要组织器官。研究比较了家蚕BmNPV抗性品系C9K和敏感性品系HYB感染BmNPV后中肠组织的基因表达差异,以期筛选家蚕BmNPV的抗性相关基因,为解析家蚕BmNPV抗性机制以及抗病毒育种提供数据支持。结果表明：BmNPV侵染能够诱导2个品系家蚕的全基因组转录水平发生较大变化,GO分析显示这些变化主要涉及到代谢过程、跨膜转运、膜结构、酶活性、信号传导、结合功能等,KEGG分析显示这些差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）主要参与能量代谢、氨基酸代谢、糖类代谢、次级产物代谢等;BmNPV感染后,一些免疫相关基因的表达发生了变化,许多与黑化和细胞凋亡等相关的DEGs可能参与宿主对BmNPV感染的反应。     

基于转录组测序对翘嘴鳜(Siniperca chuatsi) 2种肌球蛋白重链基因的克隆与分析

肌球蛋白重链(Myosin heavy chain,MYH)是骨骼肌粗肌丝的重要组成单位,其表达量高低影响肌纤维的组成和肌肉生长.为了解其在翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)早期生长过程中的作用,本研究从前期生长差异显著的2组(快长组和慢长组)翘嘴鳜幼鱼转录组差异表达Unigene中筛选出2个MYH基因,RACE (Rapid amplification of cDNA ends)克隆到其全长cDNA(MYH-7a,MYH-7b).MYH-7a全长为6071bp,开放阅读框为5820 bp;MYH-7b全长为5896 bp,开放阅读框为5745 bp.序列分析显示,2个MYH均有Loopl、Loop2环、ATP结合位点等关键结构域;进化树聚类分析显示,MYH-7a与MYH-7b均属于慢肌球蛋白.实时荧光定量PCR验证发现,其在快长组样本中表达量显著高于慢长组,与转录组测序结果一致;检测其在翘嘴鳜心肌、红白肌和皮肤等14种组织的表达水平,结果显示,MYH-7a主要在心肌中表达,而MYH-7b主要在红肌中表达;在胚胎发育不同阶段,二者随着胚胎发育的进行,表达量不断增加;在幼鱼早期生长过程(孵化出膜后15 dph、30 dph和60 dph)的翘嘴鳜白肌中,在15 dph和30 dph快长组的表达量显著高于慢长组,而到60 dph时快长组的表达量均显著低于慢长组.翘嘴鳜MYH-7a、MYH-7b在快长组与慢长组鱼中的差异表达提示它们在翘嘴鳜胚胎及其早期生长发育过程中发挥重要作用.     

蛋鸡繁殖性能相关长链非编码RNA的筛选与鉴定

该研究通过对比蛋鸡不同生长发育阶段卵巢组织,筛选鉴定与蛋鸡繁殖性能相关的长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)。通过提取20周龄(n=3)、30周龄(n=3)京红蛋鸡卵巢组织总RNA构建测序文库,利用RNA-seq技术及生物信息学分析方法鉴定差异表达lncRNA并进行qRT-PCR验证及功能富集分析。在不同周龄蛋鸡卵巢组织中共筛选鉴定到1 283个lncRNA表达,其中10个存在差异表达,qRT-PCR验证了测序结果。差异表达lncRNA显著富集到190条GO条目及5条KEGG通路中。研究结果表明lncRNA参与蛋鸡繁殖性能调控相关的生物学过程、细胞组分、分子功能以及多种信号通路。     

不同抗性水稻品种响应纹枯病菌侵染的代谢组差异分析

利用气相色谱-飞行时间串联质谱(GC/TOF-MS)检测抗纹枯病品种(YSBR1) YS和感纹枯病品种(Lemont) LE接种纹枯病菌(Rhizoctonia solani Kühn)后的代谢组差异,以探究水稻抗纹枯病机制。结果表明：R.solani侵染后,YS和LE分别有82和75个差异代谢物(DAM)的含量升高;相对于LE, YS中存在更多的氨基酸类差异代谢物,其中合成抗病因子(水杨酸、乙烯、木质素、叶绿素和γ-氨基丁酸)的氨基酸及其衍生物受诱导水平明显高于LE。结果提示YS对纹枯病的较强抗性可能与其自身特有的代谢产物尤其是抗病因子相关的氨基酸及其衍生物密切相关。