猕猴桃PG基因在果实贮藏过程中的表达及其与硬度的关系

为鉴定猕猴桃果实贮藏过程中参与果胶降解的关键酶多聚半乳糖醛酸酶（PG）基因,以‘徐香’猕猴桃为试材,利用转录组测序（RNA-seq）和实时荧光定量（qRT-PCR）技术,研究了猕猴桃PG基因在不同成熟进程及外源乙烯诱导后果实中的表达变化。根据RNA-seq结果,可以将37个PG基因在采后不同时期的表达趋势分为4类,Achn325011、Achn240441、Achn071601和Achn100411,分别在采后2、4、6和8 d有表达高峰。鉴于果实硬度在常温贮藏6 d较4 d时急剧下降,因此利用qRT-PCR重点验证了其中的2类14个基因,发现4个基因在采后2 d和4 d明显上调,与果实硬度在6 d时的下降相关。进一步利用外源乙烯处理果实,发现其中1个基因Achn071601在处理与对照果实中的差异表达与同时期果实硬度的变化趋势一致,是猕猴桃关键的PG基因。     

中华蜜蜂幼虫肠道响应球囊菌早期胁迫的转录组学

【目的】白垩病是困扰养蜂生产的顽疾。目前,尚无利用二代测序技术研究中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)幼虫白垩病的报道。本研究利用RNA-seq技术对健康(Ac CK)及球囊菌(Ascosphaera apis)胁迫的中蜂4日龄幼虫肠道(Ac T)进行深度测序,在转录组水平研究中蜂幼虫在球囊菌胁迫早期的胁迫应答。【方法】通过Illumina Hi Seq 2500平台对Ac CK和Ac T进行双端(PE125)测序,首先对测序数据进行质控和评估,利用edge R软件进行差异表达基因(DEG)分析,进而对DEGs进行GO富集分析及KEGG代谢通路富集分析,最后,利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)验证测序数据的可靠性。【结果】Ac CK和Ac T的转录组测序共得到188 457 338条原始读段(raw reads),经过滤得到182 088 448条有效读段(clean reads),两端Q20与Q30均在97.96%和94.97%以上,说明测序数据质量良好;主成分分析(PCA)结果显示第一与第二主成分可分别解释基因表达总体差异的75.8%和10.7%;DEG分析结果显示上调基因与下调基因的数量分别为344和239个;GO富集分析结果显示DEGs共富集在36个GO分类(term)上,其中基因富集数最多的细胞(106 unigenes)、细胞组件(106 unigenes)和代谢进程(104 unigenes);KEGG代谢通路富集分析结果显示上调与下调基因分别富集在72个和45个代谢通路上,其中上调基因富集数最多的是核糖体(72 unigenes)、碳代谢(16 unigenes)和糖酵解(14 unigenes),而下调基因富集数最多的是碳代谢(9 unigenes)、二羧酸代谢(8 unigenes)和氨基酸生物合成(7 unigenes),进一步分析表明中蜂幼虫肠道的部分细胞免疫对球囊菌的胁迫产生应答,而体液免疫不产生应答,宿主的代谢相关基因受到球囊菌的显著抑制。【结论】揭示了中蜂幼虫在球囊菌入侵早期的胁迫应答,为深入解析中蜂幼虫的胁迫应答机制提供了重要信息,也为在分子水平研究关键应答基因打下了基础。     

泡泡刺高通量转录组鉴定及其黄酮类代谢途径初步分析

[目的]为了更好的了解泡泡刺黄酮类生物合成途径及其潜在的抗逆作用,[方法]应用高通量RNA-seq测序技术对泡泡刺当年生新叶进行了转录组测序及相关生物信息学分析。[结果]表明:泡泡刺当年生叶中获得了13 013 444 total reads,总核苷酸数为1 171 209 960 bp(1.09 Gb),组装拼接后得到48 921条unigene序列;Nr、Swiss-Prot、COG、GO、KEGG等数据库分析显示,有30 407个Nr注释,19 671个Swissprot注释,9 273个COG功能注释,46 153个GO功能注释,13 654个KEGG注释,并从KEGG通路中找到参与黄酮类化合物合成途径的关键基因片段186个。[结论]本研究获得了较好的泡泡刺转录组序列信息,并且其中富含黄酮类化合物代谢途径的相关基因,这为其抗逆机制、药用价值的研究及开发利用提供宝贵资源。     

鸡长链非编码RNA发掘及组织特异性表达分析

长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lnc RNA)是一类长度大于200个核苷酸、缺少蛋白编码功能的RNA。lnc RNA可从多层面调控基因表达,影响表型性状。鸡作为重要经济动物和模式生物,lnc RNA研究相对滞后。为加快鸡lnc RNA研究进展,利用公共数据库(如NCBI-SRA等)中鸡高通量转录组测序(RNA-seq)数据,通过生物信息学方法发掘8 040条鸡lnc RNA,发现大量组织特异性表达lnc RNA,为鸡lnc RNA功能研究奠定基础。     

对虾渔业生物学研究现状

中国明对虾是我国最重要的养殖虾类之一。性成熟后的中国明对虾在生长和体色上表现出性别二态性。为了探查基因组上潜在的性别分化相关区域,对中国明对虾进行了全基因组重测序研究。分别使用中国明对虾基因组和其近缘物种凡纳滨对虾的基因组作为参考基因组,计算了雌雄中国明对虾之间的遗传分化指数F_st,以筛查基因组上的性别分化相关区域。当使用中国明对虾参考基因组时,有约89%的中国明对虾测序读段全部或部分比对到中国明对虾参考基因,覆盖度大约为84%。基因组上F_st出现较多杂乱的峰,其中LG5的F_st值整体呈升高的趋势,另外LG13、LG17及LG35均有F_st指数相对较高的区域。而当使用凡纳滨对虾参考基因组时,有约60%的中国明对虾测序读段全部或部分比对到凡纳滨对虾参考基因,覆盖度约为52%。Scaffold 2550和Scaffold 3683上分别有2个最显著的峰。将雌雄中国明对虾转录组测序数据与凡纳滨对虾的参考基因组比对后,获得了中国明对虾的粗略表达谱,挖掘出了丰富的差异表达基因。分析了前述2个Scaffold上的基因表达情况。在Scaffold 2550上,有2个肌肉中的差异表达基因,有3个性腺中的差异表达基因;在Scaffold 3683上,有4个性腺中的差异表达基因,全部都是雄性高表达,且都位于F_st峰值区域,其中2个基因编码外周型苯二氮卓受体相关蛋白1 (peripheral-type benzodiazepine receptor-associated protein 1),参与类固醇激素生物合成,推测这两个雄性高表达基因参与了雄虾的性别特异性生理机制,与雄性生殖功能相关,在性别分化过程中发挥一定作用。本研究初步筛选到了与中国明对虾性别分化相关的区域和基因,为中国明对虾性别二态性的进一步研究提供了依据。     

甘蓝型油菜角果数突变体基因的定位及候选基因分析

角果数是油菜单株产量重要的构成因子之一,其优异等位基因的发掘和利用对产量的提高至关重要。油菜中已定位到上百个角果数QTL,但大多数效应不大且不稳定,难以进行精细定位或克隆。本研究前期发掘到一个油菜突变体(No.7931),其花序顶端在分化出约十朵花后即停止生长,因而成熟期角果极少。利用该少角果突变体和多角果品系No.73290构建F2分离群体,从中挑选角果数极端单株各30株进行BSA-seq,在C02染色体检测到3个关联区间:0～1.1 Mb、4.7～6.2 Mb、11.5～12.4 Mb。该候选区间在油菜参考基因组DarmorV8.1中有522个注释基因,存在SNP或Indel差异且有同源注释的基因235个。在花芽分化初期,选取两亲本(No.73290和No.7931)的茎尖分生组织进行RNA-seq,总共鉴定到8958个差异表达基因(DEGs)。这些DEGs显著富集于20个生物学通路,包括碳代谢、翻译、氨基酸代谢(和花芽分化高度相关)等,其中99个位于关联区间。结合基因功能注释以及序列和表达差异分析确定了9个候选基因(BnaC02g00490.1D2、BnaC02g01030.1D...     

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。     

基于RNA-seq数据的栽培种花生SSR位点鉴定和标记开发

【目的】鉴定花生RNA-seq数据中的SSR位点,明确转录组中SSR位点的分布和结构特点,开发与花生基因相关联的SSR标记,为花生重要功能基因的挖掘、等位变异研究和分子标记辅助育种奠定基础。【方法】根据栽培种花生全生育期中22种不同类型的组织RNA-Seq数据,使用MISA软件分析SSR位点分布及特征,采用Primer3设计基因关联的SSR引物,并利用电子PCR软件对引物的质量进行检测,随机合成38对引物,进行多态性检测。【结果】从52 280条转录本中共鉴定19 143个SSR位点,分布于14 084条转录本,发生频率为26.94%。重复单元类型为单核苷酸—五核苷酸,以单核苷酸和三核苷酸为重复单元的SSR位点数最多,分别占位点总数的39.24%和38.40%。各重复单元优势基序类型分别为A/T、AG/CT、AAG/CTT、AAAG/CTTT和AACAC/GTGTT,占所在重复单元中的比例分别为97.62%、72.01%、30.96%、24.59%和16.67%。重复单元的重复次数为5—47次,单个SSR位点的长度的分布范围为10—47 bp,基序长度主要集中在10—14 bp;复合S...     

基于RNA-seq对猪瘟病毒感染宿主的转录组学研究进展

对转录组测序(RNA-seq)的技术特点及其发展进行概述,对该技术在猪瘟感染研究中的应用进行详细综述,并对其存在的问题及未来发展做了进一步展望,以期为猪瘟的相关研究提供参考。     

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。