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[期刊] 西南农业学报
[作者]
郭连安 潘媛 谭均 郑天润 吕卉 陈大霞
【目的】倍半萜是木香的主要有效成分，通过分析不同生长年限木香根部的倍半萜化合物含量及转录组差异，挖掘倍半萜合成相关基因，为深入研究木香功能基因和有效成分合成提供理论参考。【方法】10月采集同一地块中2年生和3年生健康木香植株的根部为材料，用高效液相色谱法（HPLC）测定其倍半萜化合物含量，并构建cDNA文库，利用IIllumina NovaSeq 6000高通量测序平台进行转录组测序，然后对测序原始数据进行生物信息学分析，采用qRT-PCR技术对基因表达结果进行验证。【结果】①HPLC测定结果表明倍半萜物质含量在3年生木香中更高，随生长年限延长而增加。②经质控筛选，转录组测序共获得40 Gb clean base，拼接后共获得90 912条Unigenes，平均长度为1 081 bp，N50为1637 bp；经与7个数据库进行比对，结果显示获得注释信息的Unigenes共有61 268条，木香与刺头朝鲜蓟Cynara cardunculus L.同源序列最多。③基于FPKM值的log2倍数绝对值大于1及错误发现率小于0.05为标准筛选到827个DEGs，其中在3年生木香中有61个DEGs表达量上调，有766个DEGs表达量下调；509个DEGs被富集到109个GO项，有12项显著富集，其中分子功能3项，生物学过程4项，细胞组分5项；KEGG富集分析表明，287个DEGs被注释到178条代谢通路中，主要富集在核糖体、阿尔茨海默病、cGMP-PKG信号通路和PPAR信号通路；根据DEGs的注释信息，挖掘到7个倍半萜生物合成途径酶基因，分别为3个DXS、1个MECPS和3个GERD，这些基因在3年生木香中表达量下调。④进一步选择4个候选基因用qRT-PCR技术进行验证，验证结果与转录组数据一致。【结论】2年生和3年生木香的倍半萜物质含量和倍半萜生物合成基因表达存在显著差异，挖掘的倍半萜合成基因为解析木香倍半萜生物合成的分子机制和优良品种的分子育种提供基础支撑。
[期刊] 华北农学报
[作者]
路艳 马明东 曹慧 李媛媛
朱砂根是紫金牛科中药植物，主要活性成分为齐墩果烷型三萜类化合物朱砂根皂苷。为探索朱砂根三萜皂苷生物合成的分子基础，采用Illunima HiseqTM 4000对无菌水、2 mmol/L SA处理的3年生朱砂根植株进行转录组测序，基于Blast完成Unigene分类、功能注释、代谢通路分析、蛋白功能注释、差异表达基因分析、代谢途径关键基因挖掘等。共获得41.63 Gb数据，拼接组装获得102 491条Unigenes,平均长度831 bp,注释率50.21%。筛选出3 417个SA应答差异表达基因，其中2 725个基因上调，692个基因下调。差异表达基因显著富集于次生代谢物生物合成、代谢途径、氨基糖和核苷酸糖代谢、糖酵解/糖异生、碳代谢等通路。与朱砂根三萜皂苷相关的代谢通路，包括萜类骨架生物合成(ko00900)和倍半萜与三萜生物合成(ko00909),共筛选出8个关键酶、11条差异表达Unigenes。SA处理后萜类骨架生物合成MVA途径HMGR、HMGS、MVK、GGPS、SS、SQE基因差异表达显著，MEP途径DXS、DXR、MCT、CMK、MDS、HDR基因差异表达不显著。催化生成齐墩果烷型五环三萜前体的关键酶β-香树素合成酶基因(β-AS)表达量下调，后修饰基因CYP450s(CYP72A67)表达量也下调。荧光定量qPCR值与RNA-seq表达量FPKM值变化趋势一致。推测SA通过诱导MVA途径的关键酶基因表达影响朱砂根三萜皂苷的积累，MEP途径中的酶基因可能参与其他支路次生代谢产物的合成。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
董明 再吐尼古丽·库尔班 吕芃 杜瑞恒 叶凯 侯升林 刘国庆
【目的】探究高粱耐盐胁迫响应机制,挖掘高粱耐盐胁迫基因,为高粱耐盐育种提供理论基础。【方法】以高粱感盐品种L甜和耐盐品种石红137为供试材料,采用水培试验。待高粱植株长至三叶一心期,使用2%NaCl溶液对幼苗进行盐胁迫,分别设置0(对照)、1和24 h处理,每个处理3次重复。测定不同处理样品株高、根长、干物重、Na~+含量和叶绿素相对含量(SPAD值),并依托Illumina HiSeq 2000平台进行转录组测序分析。利用FPKM方法计算基因表达量,在差异表达基因检测过程中,将差异表达倍数(fold change)≥2且FDR
关键词：
高粱 盐胁迫 转录组 基因挖掘
[期刊] 西南农业学报
[作者]
何芳练 刘莉莉 蒋慧萍 韦绍龙 邱祖杨 董伟清
【目的】获取芋（Colocasia esculenta）全长转录本序列和结构信息，并挖掘淀粉生物合成相关基因和转录本的结构信息，为后续阐明芋淀粉生物合成的分子机制及深入利用芋基因资源提供科学依据。【方法】以荔浦芋1号为试材，采集其3月龄植株的不同组织（叶片、叶柄、球茎、匍匐茎和根）开展混合样三代全长转录组测序，对获得的转录本进行功能注释，通过生物信息学方法分析转录本可变剪接（AS）、可变多聚腺苷酸化（APA）、长链非编码RNA（lncRNA）、转录因子（TF）和简单重复序列（SSR）等的结构信息，通过京都基因和基因组百科全书（KEGG）注释获得芋淀粉生物合成相关的基因和转录本，并对其进行AS和APA分析。【结果】通过对芋叶片、叶柄、球茎、匍匐茎和根混合样开展三代全长转录组测序，共获得全长转录本序列38043条；通过与参考基因组进行比对，鉴定出新转录本31058条，其中28785条获得功能注释；通过对转录本结构分析，共鉴定出9360个AS事件、6436个基因存在poly(A)位点、25081个SSR位点、304个lncRNA、1911个融合转录本和1608个TF。通过KEGG注释获得芋淀粉生物合成相关基因14个和转录本60条；对获得的转录本进行AS和APA分析发现，6个基因发生了AS事件，包括内含子保留（IR）、5'端可变剪接（A5SS）、3'端可变剪接（A3SS）、外显子跳跃（ES）和互斥可变外显子（MEE）5种类型，有10个基因存在poly(A)位点，其中7个基因存在2个及2个以上poly(A)位点。【结论】通过三代全长转录组测序分析获得芋全长转录本序列和结构信息，挖掘到芋淀粉生物合成相关基因14个，转录本60条，可作为后续阐明芋淀粉生物合成分子机制及深入利用芋基因资源的科学依据。
[期刊] 林业科学
[作者]
曾一翚 胡先菊
用气相色谱-质谱-计算机联用仪鉴定了华山松皮油树脂中12种成分。对贵州省平坝县华山松良种场华山松种源试验林中13个种源树皮含油树脂样品分析,观察到单萜总量和倍半萜总量,包括α-蒎烯、双戊烯和蛇麻烯等成分的含量与其种源产地纬度有极明显的地理变异规律。云贵高原种源为以双戊烯为主的单萜类型;秦岭—大巴山地种源是以蛇麻烯为主的倍半萜类型。
关键词：
华山松 种源 皮油树脂 单萜倍半萜
[期刊] 华北农学报
[作者]
季香林 张丽莉 甘珊 石瑛
为探究不同干旱胁迫时间处理下，二倍体马铃薯材料对干旱胁迫响应的分子机制，挖掘抗旱相关基因。以高抗旱二倍体资源A90为试验材料，利用转录组测序技术对PEG-6000胁迫下不同时间的差异表达基因进行分析，通过GO富集、KEGG通路分析与转录因子预测参与马铃薯干旱胁迫响应的差异表达基因，初步挖掘抗旱调控关键基因；并通过RT-qPCR对3个抗旱候选基因进行逆境胁迫表达分析。结果表明：A90在20%PEG-6000胁迫处理3,6,24 h与对照相比，共有2 519个差异表达基因，这些基因主要富集在植物激素信号转导、谷胱甘肽代谢、苯丙烷生物合成、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化等抗旱相关过程中。并且显著富集在通路上的340个共差异表达基因中有53个基因注释到了RLKs、AP2/ERF和Tify等15个转录因子家族中，其中StST/K1、StERF1和StTify1的表达量较高，有可能是抗旱调控关键基因。基因StST/K1和StERF1受到干旱和低温胁迫主要在材料的根和叶中上调表达，基因StERF1在盐胁迫下在材料的根、茎和叶中均上调表达；基因StTify1在受到干旱在材料的茎和叶中上调表达，受到盐胁迫在材料的根、茎和叶中均上调表达，但在低温胁迫下只在材料的茎中下调表达。由此说明，筛选出的3个基因均能够对干旱、盐和低温胁迫产生响应，可为今后马铃薯抗旱分子育种中相关抗旱候选基因研究提供一定的理论基础。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
郭晋敏 杨升 刘星 王金旺 王文卿 陈秋夏
[目的 ]深入了解秋茄响应低温胁迫的分子机制以及培育秋茄的抗寒新品种。[方法 ]以耐寒红树植物‘龙港’秋茄1年生容器苗为实验材料，15℃处理12 h为对照组（CK），-5℃处理12 h为低温组（LT），采用Illumina HiSeq测序平台进行转录组测序，挖掘脱落酸信号途径相关基因。[结果 ]转录组测序共鉴定到148个转录因子，分属于25个转录因子家族，其中，ERF、NAC、WRKY、bHLH、MYB、bZIP、HB-other和MYB-related等家族所包含的基因数量较多，分别为17、14、12、12、10、9、6和6；差异组共筛选到1 330个差异表达基因（Differentially Expressed Genes, DEGs），其中，698(52.48%)个上调表达，632(47.52%)个下调表达; KEGG通路富集分析发现，DEGs显著富集在植物激素信号转导、苯丙素生物合成、半乳糖代谢、光合作用-天线蛋白和α-亚麻酸代谢等通路中;脱落酸信号途径相关基因KoPYL1、KoABF1和KoABF2上调表达，KoPP2C1和KoABF3下调表达，且这些基因表达情况与qRT-PCR验证结果一致。[结论 ]ERF、NAC、WRKY、b HLH、MYB、bZIP、HB-other和MYB-related等家族转录因子对秋茄响应低温胁迫起重要调控作用。植物激素信号转导、苯丙素生物合成、半乳糖代谢、光合作用-天线蛋白和α-亚麻酸代谢等是秋茄响应低温胁迫的重要KEGG通路。脱落酸信号途径中的KoPYL1、 KoPP2C1、KoABF1、KoABF2和KoABF3基因可作为后期研究秋茄响应低温胁迫的重要候选基因。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王明安 陈馥衡
本文结合作者近年的研究，讨论了β-二氢沉香呋喃倍半萜的13CNMR取代规律及其有关的立体化学问题，这对于进一步研究该类天然产物的化学结构有重要参考价值。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
朱新焰 字淑慧 唐宇 张智慧 杨竹雅 石亚娜 钱均祥 孙信梅 王家金 季鹏章
【目的】对不同生长年限的白及进行多糖组织化学定位研究,明确白及多糖的分布和积累特征;为探索和扩大白及资源的药用部位提供科学依据。【方法】采用徒手切片和冰冻切片方法制作白及根、假鳞茎、茎和叶片横切片,利用组织化学定位方法对白及多糖进行定位分析。【结果】徒手切片法比冰冻切片法更适用于白及多糖的组织化学定位研究,白及多糖主要分布在假鳞茎、叶及根的皮层薄壁细胞、茎的维管束附近的薄壁细胞和叶片薄壁细胞中。发现叶片多糖分布较多,仅次于假鳞茎,根和茎中分布较少。【结论】不同生长年限白及的不同器官及组织中,多糖的含量存在显著差异。组织化学定位方法是一种研究和分析白及多糖的快速简便的技术和方法,白及叶片的多糖分布较多,开发潜力很大;研究结果可为白及资源的综合利用提供依据。
关键词：
白及 多糖 组织化学 定位
[期刊] 华北农学报
[作者]
郭静文 史晓蕾 刘茜 赵青松 邸锐 刘兵强 闫龙 王凤敏 张孟臣 赵宝华 杨春燕
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。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
王佳琦 王欣 邓小梅 吴蔼民
【目的】花榈木Ormosia henryi是重要的木本药用植物。研究花榈木萜类次生代谢物积累规律，分析萜类生物合成通路和相关的关键酶基因，对花榈木药用价值的开发具有重要意义。【方法】采用液相色谱-质谱联用技术与高通量转录组学测序，利用生物信息学分析方法从差异代谢产物和表达基因中寻找萜类生物合成的关联酶基因。【结果】代谢组数据中共检测到了15种萜类化合物，其中含有甘草次酸、齐墩果酸和芳樟醇等具有药用活性的物质，多数在叶片中相对含量高于其他组织部位。转录组数据筛选出49个与萜类合成有关的候选基因，分析后发现：甲羟戊酸(MVA)途径中的差异基因在幼叶中表达较高，甲基赤藓糖磷酸酯(MEP)途径的差异基因在老叶中表达较高。根据加权基因共表达网络(WGCNA)分析，发现MYB、WRKY、bHLH和HB-HD-ZIP等转录因子家族在花榈木的萜类合成中起重要作用，并推测了6个可能与萜类物质生物合成有关的转录因子，即HB-HD-ZIP(c64527.graph＿c1)、 GRF(c76195.graph＿c0)、DBB (c66970.graph＿c2)、DBB (c75593.graph＿c0)、HB-HD-ZIP (c63393.graph＿c0)和C3H (c70385.graph＿c1)。【结论】从花榈木代谢组和转录组数据库中初步获得了重要的萜类物质及可能参与萜类化合物生物合成途径的候选关键酶基因，为进一步阐明花榈木萜类化合物生物合成的分子机制奠定基础。图8表1参36
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
李雨 凌乐妍 金鸿浩 李哲 高源 刘蕃 罗辉 叶华
为挖掘我国名优鱼类长吻（鱼危）(Leiocassis longirostris)生长相关基因，本研究运用Illumina高通量测序技术比较分析了快速生长组[平均体质量为(534.02±53.68)g]和缓慢生长组[平均体质量为(108.41±4.96) g]各9尾长吻（鱼危）的脑组织基因表达谱。测序共获得267 404 674个高质量测序片段(clean reads)，通过2种不同生长速率长吻（鱼危）脑组织转录组比较筛选出518个差异表达基因，其中，412个基因表达量上调，106个基因表达量下调。对12个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证的结果与转录组测序结果一致。GO功能分类显示，大量差异表达基因富集到生长(growth)、生长因子活性(growth factor activity)和激素介导的信号通路(hormone-mediated signaling pathway) GO条目中。KEGG富集分析显示，一些差异表达基因在MAPK信号通路(MAPK signaling pathway)、转化生长因子β信号通路(TGF-beta signaling pathway)、钙离子信号通路(calcium signaling pathway)和神经活性配体–受体相互作用(neuroactiveligand-receptorinteraction)等途径中富集。根据GO功能注释和KEGG富集分析，筛选出gnrh、thr、egr1、fgf18、sst、gipr、cart和crf等基因是调控长吻（鱼危）生长发育的关键候选基因。本研究结果为后续深入研究长吻（鱼危）生长调控机制提供了重要的参考资料。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
付苏宏 雷鸣 张勇群 施静 郝豆豆
【目的】挖掘菊叶香藜转录组数据中的SNP信息,对具有SNP位点的unigene(SNP-unigene)进行功能注释分析,为菊叶香藜SNP分子标记的开发提供理论依据。【方法】利用Samtools和VarScan v.2.2.7软件寻找候选的SNP位点,并对SNP-unigene进行GO注释、COG注释和KEGG注释。【结果】在菊叶香藜花和叶转录组中,分别鉴定出了889个和673个SNP位点,转换分别占63.0%和62.7%,颠换分别占37.0%和37.3%,转换和颠换的比值分别为1.70和1.68,非编码区分别占21.15%和21.10%,编码区分别占67.27%和67.46%。菊叶香藜所有SNP位点分布于643条SNP-unigene上,功能注释结果显示,总共有343条SNP-unigene具有GO注释,370条SNP-unigene具有COG注释,232条SNP-unigene具有KEGG注释,这些SNP-unigene涉及较多的功能主要与代谢、核糖体、次生代谢产物的生物合成相关。【结论】本研究通过大规模地筛选菊叶香藜中的候选SNP位点,可以为研究菊叶香藜基因分型、构建遗传图谱等方面奠定基础,对于开发利用菊叶香藜植物资源具有重要的价值。
关键词：
菊叶香藜 SNP 转录组 功能注释
[期刊] 林业科学研究
[作者]
邓楠 史胜青 常二梅 刘建锋 兰倩 江泽平
应用新一代高通量测序技术(Illumina Solexa),对中麻黄(Ephedra intermedin)同萌期的种子进行转录组测序,数据重头(denovo)组装后,共获得52 007条Unigene序列,总长为25 043 596 bp。COG功能注释、GO分类及KEGG代谢通路分析后,获得了64 751个GO功能注释,17 701个COG功能注释以及16 942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283个,其中包含了查尔酮合酶基因、细胞色素相关基因和花青素还原酶等基因。中麻黄转录组测序工作的完成,极大地扩充了麻黄的基因资源,为麻黄属植物分子系统进化...
关键词：
中麻黄 转录组 黄酮类化合物 高通量测序
[期刊] 西南农业学报
[作者]
尤科梅 孟科 田彦梅 宋昀静 冯登侦
【目的】通过RNA-Seq技术筛选不同性别滩羊肌肉生长发育相关的候选基因，初步揭示滩羊背最长肌差异形成的分子机理，为其肌肉生长发育研究提供理论依据。【方法】以相同饲养条件下的8月龄滩羊为研究对象，通过转录组测序对滩羊背最长肌肉品质进行分析比较，采用Illumina HiSeqTM4000平台进行mRNA转录组测序和分析，发掘对肌肉生长发育有差异影响的相关调控基因，并对筛选的差异基因进行RT-qPCR验证。【结果】利用RNA-Seq技术测序共筛选出37个差异表达基因，其中上调基因10个，下调基因27个。对差异基因进行GO功能注释分析结果显示，其显著富集在41个GO条目中（P <0.05）；同时KEGG富集分析表明DEGs富集在28条通路中，包括FoxO、PI3K-Akt、调控干细胞多能性、嘌呤代谢、肌动蛋白细胞骨架的调节、Notch信号、蛋白质消化吸收和钙信号等通路，进一步筛选出6个基因(KSR2、ENAH、COL9A1、IFIT1、B3GAT2和TACR1)。取6个差异基因进行实时荧光定量PCR验证，结果与转录组测序表达趋势一致，说明测序结果可靠。【结论】研究获得的KSR2、ENAH、COL9A1、IFIT1、B3GAT2和TACR1候选基因为肌肉生长发育提供更多参考资料，从而为后续宁夏优质肉羊肌肉生长发育的研究奠定理论基础。
关键词：
滩羊 候选基因 转录组 qRT-PCR
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