低温胁迫下民猪骨骼肌的转录调控分析

为了揭示民猪优良种质特性的遗传机理，解析其低温适应机制。本试验将6头6月龄体重相近的雌性民猪随机分成2组，每组3头个体。对照组个体置于温度控制在（18±2）℃的猪舍内，试验组个体置于室外的半敞篷舍内饲养，环境温度从第1天的5℃/-5℃降到最后1天的-15℃/-24℃，共处理了58 d。两组个体均保证自由采食和饮水，试验结束后，屠宰全部个体，取背最长肌进行RNA-seq。筛选民猪骨骼肌受低温诱导的基因和lncRNA，并对它们进行功能注释以及两者间调控关系的分析。RNA测序分析显示，民猪在经历58 d的低温胁迫后，骨骼肌内86个基因发生了显著上调，16个基因发生了显著下调；112个lncRNAs发生了显著上调，74个lncRNAs发生了显著下调。在发生显著上调的基因中，有4个与神经系统相关的基因NTSR2、ARC、FOSL1和RCAN1发生了显著上调，7个与基质转运相关的基因SLC2A4、SLC2A5、SLC4A10、SLC19A2、SLC20A1、SLC28A1和SLC38A2，6个与炎症和免疫相关的基因AREG、CISH、OTUD1、TRIB1、GPA33和ITPKC均发生了显著上调。而与昼夜节律相关的ARNTL基因和抑制细胞增殖的RASL11A基因等发生了显著下调。低温胁迫下，差异表达基因显著富集到细胞凋亡、直肠癌和癌症的转录误调节通路，说明细胞的增殖和凋亡受到影响。显著变化的lncRNA主要以反式调控作用于靶基因，且与靶基因间的互作关系复杂，它们调控的靶基因富集到单纯疱疹病毒1感染通路、MAPK信号通路和范可尼贫血通路。此外，再无其他通路受到影响。低温胁迫影响了民猪的神经和免疫系统，使细胞内的物质转运发生了变化，细胞的生长、分化也受到了影响，但由于基因发生变化的倍数较小（1～2倍为主），且受影响的通路较少（仅3条），因此推测低温胁迫并未对民猪的骨骼肌造成严重损伤。     

烟草浸提液对番茄晚疫病菌的化感抑制效应机理研究

为探究烟草对番茄晚疫病菌的抑制效果及作用机制，采用烟草根、叶浸提液对番茄晚疫病菌每代处理并连续培养多代，每一代测定菌落直径和致病力，以筛选获得弱毒菌株；在培养基条件下研究弱毒菌株的生理变化和菌体形态并进行转录组测序。结果表明，在连续8代烟草浸提液作用下，各处理病菌的菌落直径减小且致病力降低。其中PI-R处理第7、8代的病情指数<10，据此确定第8代PI-R处理为番茄晚疫病菌弱毒菌株PIAS-R。与CK菌株相比，PIAS-R菌株的孢子萌发率、生物量和细胞壁降解酶活性显著降低，菌丝体形态明显畸变。转录组分析表明，在PIAS-R菌株中分别有1086/1565个基因显著上调/下调；差异表达基因在44个GO功能条目和83条KEGG通路中得到富集。烟草通过抑制番茄晚疫病菌生理性状，破坏菌体形态结构，影响内部基因表达，导致其对寄主的致病力减弱。     

大型迪庆藏猪不同生长阶段肌肉生长差异基因及其调控通路分析

为筛选大型迪庆藏猪不同生长阶段肌肉生长差异的关键基因并分析其调控途径，以40、80和120 kg的大型迪庆藏猪为对象，基于RNA-seq技术对背最长肌组织进行转录组测序，对获得的测序数据进行拼接、比对、注释和差异分析，筛选与肌肉生长相关的差异基因进行STEM趋势分析、功能分析并构建差异基因互作网络。结果表明:1)10~40 kg阶段与40~80 kg阶段、40~80 kg阶段与80~120 kg阶段比较共检测到730 个、981 个基因显著差异表达；2)差异表达基因STEM趋势分析显示，共有4 个差异显著模块，模块11和14的差异基因先上调表达后轻微下调；模块9和10的差异基因先上调后下调表达；3)差异基因互作网络显示，10~40 kg vs 40~80 kg，FOS基因位于调控网络核心，与EGRs、CCL2和NOR-1等基因有互作关系，NOR-1基因上调导致肌肉生长速度加快，FOS基因下调抑制肌源性分化，EGRs基因下调导致胶原纤维束减少，CCL2基因下调导致肌肉再生受损；40~80 kg vs 80~120 kg，FOXO1、PDK4和PPARD等基因位于网络中心，SFRPs基因上调阻止成肌细胞终末分化，FZD7基因下调减缓肌纤维肥大速度，FOXO1下调导致肌生长抑制素mRNA下降减缓肌肉萎缩进程，PPARD与FOXO1均降低PDK4含量从而使肌肉丙酮酸脱氢酶复合物活性增强，对碳水化合物氧化和葡萄糖摄取增加，肌纤维变粗，与大型迪庆藏猪40至80 kg生长速度显著快于10至40 kg阶段，而80 kg之后缓慢下降的规律吻合；4)挑选了12 个差异基因进行qPCR验证，EGR1、SFRP1和FOXO1等12 个基因定量验证结果与转录组测序结果一致。综上，本研究利用RNA-seq技术筛选出12 个影响大型迪庆藏猪不同生长阶段肌肉生长的差异基因，可为解析地方猪肌肉生长的遗传调控机制、应用分子标记辅助选择提高迪庆藏猪瘦肉产量提供参考。     

基于Snakemake的RNA-seq数据自动化分析流程RNApipe

为使科研工作者简单高效地分析RNA-seq数据，本研究基于Snakemake工作流程管理系统和Conda环境管理器构建了一个自动化和模块化的工作流程：RNApipe（Github：https：//github.com/ywu019/RNApipe.git），其可对来自任何有参物种的RNA-seq数据自动执行质控、比对、定量、鉴定差异基因，以及GO、KEGG、GSEA等功能注释分析；其中，每一步骤的分析结果均以高质量的可视化图片或报告展示，并保留重要的输出文件。使用RNApipe在多个模式物种中的测试与评估结果表明：RNApipe可以平稳运行，且注释结果准确。与现有的自动化分析流程相比，RNApipe的主要特点包括：工作流程较为完整、默认工具消耗时间与资源较少、适用于任何有参物种、全面的可视化、以及用户友好性（易安装、易使用、易扩展）。研究表明，RNApipe便于研究人员快速地从大型RNA-seq测序数据中获取基本信息。     

‘仓方早生’桃及其早熟芽变不同发育时期果实的转录组分析

【目的】通过对桃品种‘仓方早生’及其早熟芽变不同发育时期的果实进行转录组分析，挖掘参与调控桃果实成熟的关键因子，为深入研究桃果实成熟调控机理提供理论依据。【方法】以桃品种‘仓方早生’及其早熟芽变为试材，每个品种分别选择长势一致的样品树5株，分别于花后30 d（对应‘仓方早生’c1、早熟芽变y1）、45 d（对应c2、y2）、59 d（对应c3、y3）、71 d（对应c4、y4）及89 d（对应c5）对不同发育时期的桃去皮果肉进行取样和转录组测序，并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对筛选的差异表达基因进行定量验证；利用GO和KEGG对‘仓方早生’及其早熟芽变的差异表达基因进行分析；基于差异表达基因构建加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis,WGCNA），从中鉴定出与果实成熟密切相关的枢纽模块和枢纽基因。【结果】将处于果实相同发育时期的转录组数据进行比较，得到y1与c1、y2与c2、y3与c4和y4与c5四组对比数据，共筛选出差异表达基因4 395个，其中上调表达基因2 212个，下调表达基因2 183个。其...     

香蕉细菌性软腐病菌tus基因对细菌生物被膜形成的影响

为解析硫转运蛋白(tRNA 2-thiouridine synthesizing protein,tus)基因对香蕉细菌性软腐病病原细菌——玉米迪基氏菌Dickeya zeae生物被膜形成的影响，采用同源重组方法构建6株tus基因的缺失突变体及回补菌株，分析代表性突变体的转录组差异，并测定不同突变体的运动能力、细胞壁降解酶分泌水平以及对烟草的致敏性和对寄主的毒力，解析突变体生物被膜表型发生变异的原因。结果显示，玉米迪基氏菌的6株tus基因缺失突变体ΔtusA、ΔtusB、ΔtusC、ΔtusD、ΔtusE和ΔmnmA均表现出生物被膜表型缺陷；ΔtusC突变体转录组比较分析表明，细菌生物被膜形成和运动性相关基因均属于细胞进程中的显著下调表达基因，且前者主要为Ⅵ型分泌系统(type VI secretion system,T6SS)基因，进一步分析发现3个位点的T6SS基因均出现显著下调表达趋势；6株tus基因缺失突变体的运动能力显著减弱，但是细胞壁降解酶分泌水平和对烟草的致敏性并未发生显著变化；接种野生型菌株和基因回补菌株后香蕉的病情指数为42.5～67.5，而接种突变体后香蕉的病情指数...