为探明藏黄牛对低氧适应的相关差异表达基因并分析差异表达基因功能和代谢通路,以藏黄牛和三江黄牛心脏组织为研究对象,提取总RNA,建立测序文库后利用Illumina HiSeqTM 4000进行测序,经生物信息学分析筛选出差异表达转录本,并对差异表达基因进行GO富集和KEGG通路分析,最后采用荧光定量PCR(RT-qPCR)验证测序数据的准确性。结果表明:藏黄牛相比于三江黄牛得到显著差异表达基因608个,其中上调基因467个,下调基因141个,推测表达量较高的B2M、COX7C、NFATC1、ECE1、CAST基因是与低氧适应性相关的基因;差异转录本GO功能富集分析可知,在分子功能、细胞组分、生物过程分别富集到327,253,2 191个条目,其中富集程度最高的条目分别是细胞发育过程、结合与转录因子活性、细胞前缘。KEGG分析结果表明,差异转录本显著富集在8条通路,筛选低氧适应性候选基因NFATC1是MP-PKG信号通路与T细胞受体信号通路成员,推测其通过cGMP-PKG通路与T细胞受体信号通路参与低氧适应性调控。采用高通量测序技术对藏黄牛和三江黄牛心脏组织进行转录组测序分析,获得大量差异表达基因,为研究动物低氧适应性机制奠定基础。

为了发掘茄子萼片刺形成的相关基因,为茄子萼片刺形成的机理和基因定位奠定基础,以萼片有刺和萼片无刺的2个自交系1607和1608为材料,构建了F2遗传分离群体,利用新一代高通量测序手段对双亲和2个混池的转录组进行了测序分析。通过转录组分析,共获得409 363 358个干净的高通量序列,其中比对到参考基因组的序列共有311 756 616个,比对效率均大于75. 00%。发掘24 310个新基因,其中获得注释信息的新基因总数为1 540个。对转录组测序获得的全部基因表达量进行了分析,在双亲中共得到2 438个差异表达基因,其中97个差异基因在2个混池中同时存在。通过对差异基因的注释分析,富集到了可能与茄子萼片刺形成的相关的候选基因3个:Sm CKX(Eggplant_newGene_1802)、Sm STS(Sme2. 5_09750. 1_g00002)和Sm FAR(Eggplant_newGene_4241)。Sm CKX是一个茄子细胞分裂素氧化酶/脱氢酶相关基因,与番茄的Solyc04g080820. 2和Solyc04g080810. 3,拟南芥的At CKX6具有同源性。Sm STS是茄子水苏糖合成酶相关的基因,与番茄的Solyc01g079300. 3基因和拟南芥的AT4G01970. 1基因同源性较高。Sm FAR是一个脂肪酰辅酶A还原酶相关基因,与番茄Solyc11g067180. 2基因(FARx相关基因)同源。以上同源基因参与了植物角质,小檗碱和蜡生物合成途径、细胞分裂素合成途径和水苏糖代谢途径,因此,茄子萼片刺的形成可能具有相同的代谢调控途径。

旨在基于转录组筛选肉牛骨骼肌差异基因,探究差异基因对骨骼肌转录调控的影响,鉴定其与肌肉生长发育的关系,为研究骨骼肌生长发育的分子机制提供理论依据。采取12月龄的布莱凯特黑牛和鲁西黄牛背最长肌,利用Illumina 2500进行转录组测序,通过综合生物信息学分析(差异基因筛选、GO分类、KEGG富集分析和蛋白互作网络等)筛选骨骼肌差异的调控基因。布莱凯特黑牛和鲁西黄牛2个文库分别存在13 242,13 350个基因,共计13 758个基因。5 500个基因表达量相同,约占总参考基因的39. 98%,8 258个基因表达量有所不同,占比60. 02%。获得554个差异显著的基因作为差异表达基因,其中296个基因表达上调,258个基因表达下调。GO功能注释结果显示,生物学过程、细胞组分和分子功能分别包括22 641,7 720和4 414个基因,其中29个基因与肌细胞的发育和分化有关; KEGG富集到Wnt、CMC、TGF-β、DCM、ROAC、VSMC 6条肌肉生长发育相关通路,筛选骨骼肌候选基因MYL2、MYL3和MYLPF。MYL2、MYL3和MYLPF是Wnt、DMC和TGF-β信号通路中的成员,参与了肌细胞和肌肉组织的形成的过程,推测MYL2、MYL3和MYLPF在骨骼肌生长发育过程中发挥重要作用。

【目的】通过不同生理状态牛卵泡高通量测序筛选与卵泡发育相关的基因。【方法】母牛同期发情后,B超声波连续监测并适时采集第一卵泡波出现偏差前的最大卵泡(the largest follicle at predeviation,PDF1)和第二大卵泡(the second largest follicle at predeviation,PDF2),构建RNA文库后Illumina平台测序,经数据库比对,设定参数筛选高表达基因、差异表达基因并进行GO分析,Genecards基因功能查询进一步筛选与卵泡发育直接相关的调控基因,q RT-PCR对筛选的基因进行表达量验证分析。【结果】两个转录本中共获得263个差异表达基因;GO功能聚类分析共分为三大类90组:其中生物学过程占64.4%,细胞组分占17.8%,分子功能占17.8%;获得一些重要的功能富集通路,如调控信号转导和细胞因子应答的生物途径;基因表达量分析筛选出10个高表达的上调和下调基因,获得参与雌激素合成和胎儿性别发育的CYP17A1、参与类固醇激素合成的LOC785462、细胞发育过程中调节细胞凋亡的DACH1以及调节ERK和MEK1/2信号通路的MAP3K3。Genecards功能查询共获得6个基因与卵泡发育关系较为密切,其中上调基因分别为PRSS35,PTGRF,ARID4B,GPR116;下调基因为APOA1和CPXM1;q RT-PCR结果显示,PRSS35和ARID4B在DF中的表达量显著高于SF(P<0.05),CPXM1在SF中的表达量极显著高于DF(P0.05),但其表达变化趋势与高通量测序结果相一致。【结论】转录组测序结果真实可靠,PRSS35和ARID4B在卵泡发育过程中发挥正调控作用,CPXM1在卵泡发育过程中发挥负调控作用,获得的牛卵泡发育相关基因和重要调节途径,对后期深入探讨卵泡发育调控机理的研究具有重要意义。

【背景】绿壳蛋深受消费者喜爱，蛋壳绿色的深浅在市场上是影响绿壳蛋定价销售的重要参考指标。绿壳蛋的形成受多基因共同调控，蛋壳绿色深浅不一，其分子机理尚不清楚。通过对赤水乌骨鸡蛋壳腺组织进行转录组测序，挖掘其调控绿壳蛋蛋壳颜色深浅的候选基因以及关键信号通路，探究影响蛋壳颜色遗传性，以期发展绿壳蛋的选种选育和提高经济效益。【目的】探讨赤水乌骨鸡的遗传基础，并通过SLCO1B3基因分型对其进行鉴定和筛选，以期通过分子标记在青壳鸡育种规划中提供新的见解，并在后期的选择策略中帮助控制和提高赤水乌骨鸡蛋壳品质的同质性。【方法】以纯系的280日龄赤水乌骨鸡为研究对象，屠宰产浅绿色蛋（QL）和深绿色蛋（SL）的母鸡各3只，采集蛋壳腺以RNA-seq技术检测分析，筛选与蛋壳颜色密切相关的差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs），并对这些DEGs进行GO和KEGG富集分析。利用qRT-PCR技术检测与蛋壳颜色相关的6个候选基因的转录水平变化以验证转录组数据可靠性。【结果】在深绿组与浅绿组中共筛选到93个显著DEGs，有59个基因在深绿组中显著上调，34个显著下调。DEGs注释到GO数据库进行比对，主要显著性富集的是钠离子转运、负离子结合、肌质网膜等。KEGG分析富集程度最显著的是醛固酮调节钠的重吸收，以及富集的矿物质吸收、亚油酸的新陈代谢等信号通路。通过qRT-PCR验证，结果显示这些基因的表达趋势与转录组的测序结果一致。【结论】经功能分析，TF基因、SCNN1家族基因、CYP450家族基因、SLC家族基因和FAM家族基因，以及醛固酮调节钠的重吸收信号通路参与蛋壳色素合成、转运和沉积。上述基因和信号通路可能是影响赤水乌骨鸡蛋壳绿色深浅不一的候选基因和关键信号通路。

为筛选影响花■卵巢发育相关的基因,采用Illumina Hiseq技术对花■脑、卵巢和肝脏组织进行高通量转录组测序。结果显示,3个组织分别产生了49 484 132、47 540 538和50 622 304个clean reads,组装后共获得了99 878个unigenes,平均长度为1 430 bp。DE seq分析发现,在脑vs.卵巢组中特异性表达的基因数为2 305个,脑vs.肝脏组中特异性表达的基因数为839个,卵巢vs.肝脏组中特异性表达的基因数为1 474个,3个比较组共有的差异表达基因数为860个。GO分析发现,上述差异表达基因主要集中在初级代谢过程(primary metabolic process)、单细胞过程(single-organism process)、有机物代谢过程(organic substance metabolic process)等生物学过程中。KEGG pathway分析显示,一些与卵巢发育和减数分裂相关的信号通路得到了显著富集,如GnRH信号通路、类固醇激素合成、TGF-β信号通路、卵母细胞减数分裂等代谢通路。本研究结果丰富了花■的基因资源,可为花■的繁殖生物学研究提供基础数据。

运用超声波监测技术,采集母牛发情期出现偏差前的第一大卵泡PDF1和出现偏差后的第二大卵泡ODF2,分别分离卵泡颗粒细胞(GCs),构建RNA文库,用Illumina2000测序;测序结果经数据库搜索和差异表达筛选,采用DAVID软件GO和KEGG pathway分析,经Genecards功能查询,筛选牛卵泡发育相关基因。结果表明:数据库搜索共获得35 325个基因,其中有意义的表达基因15 645个,从中筛选获得差异表达基因608个;GO分析表明,608个差异表达基因中参与生物过程的基因占60.46%,细胞组分的基因占20.08%,分子功能的基因占11.46%;KEGG pathway分析表明,608个差异表达基因通过9条信号通路参与牛卵泡发育调控(P<0.05),经Genecards功能筛选,共获得11个与牛卵泡发育密切相关的调控基因——SESN3、COL3A1、CCNE1、CAV1、CACNA1H、ITPR1、PIK3R3、MYC、PTGFR、CDK6、GAPDH,它们直接参与细胞增殖分化及信号通路调节。

为研究牛卵泡发育过程中影响卵泡发育的重要调控基因及其表达模式,通过B超声波监测并采集牛卵泡发育波中出现偏差期后的第二大卵泡(ODF2)和偏差期前的第二大卵泡(PDF2),建立卵泡颗粒细胞RNA文库并进行高通量测序;测序结果经数据库搜索和差异表达筛选,采用DAVID软件GO和KEGG通路分析,再经Gene Cards功能查询筛选牛卵泡发育的相关基因.结果表明:转录组测序共获得35 325个基因,其中,高表达基因15 536个,进一步筛选出504个差异表达基因;GO分析表明,504个差异表达基因中参与生物过程的基因占39.49%,细胞组分占46.96%,分子功能占13.55%;KEGG通路分析表明,共有97个差异表达基因通过10条信号通路参与牛卵泡发育调控(P

[目的]研究马尾松抗松材线虫病相关基因,为解析马尾松抗性机理和高抗马尾松早期选择提供理论依据。[方法]对高抗和易感2种马尾松基因型接种松材线虫,在接种后第1、15和30天取样进行转录组高通量测序,通过对高抗和易感马尾松差异基因识别以及富集分析,以筛选与抗松材线虫病相关的组成型差异基因。[结果]对高抗和易感马尾松接种松材线虫后的转录组进行比较,在接种后第1、15和30天分别获得2 866、679和1 657个差异基因,且在接种松材线虫后不同时间点间,共有差异基因相对较少。对差异基因进行GO富集分析,结果显示:在接种后第1、15和30天,最显著的生物学进程是氧化-还原过程,而GO项刺激反应、转录调节以及香叶基二磷酸代谢过程也显著富集。对这几类GO项相关基因进一步分析,发现接种后3个时间点GO项刺激反应中共包括26个R基因,除了2个R基因外,其它R基因表达皆为组成型,在接种松材线虫和对照间差异不显著,而GO项转录调节中仅2个差异基因被nr注释为ERF转录因子,其余为未知基因。接种松材线虫后,ERF转录因子在高抗马尾松上的表达量始终高于易感马尾松上的表达量,且在接种松材线虫和对照间表达量变化不显著,也为组成型基因表达。GO项香叶基二磷酸代谢过程中,GGPPS 3个基因也在高抗马尾松上具有更高表达量,为组成型基因表达。这些基因中TIR-NBS-LRR基因(c65785.graph_c0)、ERF转录因子(c78073.graph_c0)和3个GGPPS基因在高抗马尾松中表达量较高,而在易感马尾松中表达量较低,甚至为0,可作为开发分子标记的候选基因用于鉴定抗性马尾松。[结论]高抗和易感马尾松在接种松材线虫后第1天其表达量差异达到显著水平的基因最多,其中,LRR基因、ERF转录因子和GGPPS与马尾松的抗性相关,部分TIR-NBS-LRR基因、ERF转录因子和GGPPS有望被开发为鉴定高抗马尾松的分子标记。

旨在通过对崇仁麻鸡背部皮肤毛囊组织的转录组学分析，筛选关键的差异表达基因和信号通路，探讨鸡皮肤毛囊性状的分子调控机制。采用TRIzol法提取皮肤毛囊组织总RNA,通过Illumina平台进行转录组高通量测序(RNA-Seq)。最后采用实时荧光定量的方法对转录组测序进行验证。研究结果如下：共筛选出了3 856个差异表达基因，在公鸡(BGB vs YGB)比较组合中筛选出了971个差异表达基因，其中274个表达上调，697个表达下调。在母鸡(BMB vs YMB)比较组合中筛选出了3 529个差异表达基因，其中1 477个上调，2 052个下调。在公鸡、母鸡共同的差异表达基因中筛选出了3个与皮肤毛囊性状有关的高表达基因KRT75、KRT6A和KRT14。在GO功能显著富集中，BGB vs YGB比较组合富集到了516个GO term, BMB vs YMB比较组合富集到了1 020个GO term,基因主要集中参与细胞黏附等活动。显著富集了多条KEGG通路，在BGB vs YGB比较组合中富集了8条显著的KEGG通路，在BMB vs YMB比较组合中富集了20条显著的KEGG通路，筛选出了3条关键通路Wnt信号传导途径、神经活性配体-受体调控通路和TGF-β调控通路。荧光定量结果显示，随机选取的5个差异基因在皮肤毛囊中的表达与RNA-Seq走向趋势一致。综上所述，筛选的KRT75、KRT6A、KRT14基因可能影响鸡皮肤毛囊性状；神经活性配体-受体调控通路、Wnt信号通路和TGF-β信号通路均是调控鸡皮肤毛囊性状的重要通路。

【目的】皂苷是苦瓜果实苦味的主要来源，具有降血糖、抗癌等多种药用价值。鉴定和挖掘参与调控苦瓜皂苷生物合成的代谢通路及基因，为进一步深入解析苦瓜皂苷形成的分子机制提供参考。【方法】以苦瓜高代自交系GK24为试验材料，分别在子房期（T1）、幼果期（T2）、商品果期（T3）和完全成熟期（T4）取果实组织，通过香草醛-冰醋酸法测定不同时期的苦瓜皂苷含量，利用转录组测序的方法鉴定差异表达基因。【结果】从T1到T4，苦瓜内源皂苷含量随着果实发育而呈现显著下降的趋势。转录组测序共鉴定到17 504个基因，在T1-vs-T2、T2-vs-T3和T3-vs-T4三组比较中，下调表达基因数量均高于上调表达基因数量。GO富集分析表明含磷复合物代谢过程、驱动蛋白复合体和2-琥珀酰-6-羟基-环己二烯-1-羧酸合成酶活性分别是生物过程、细胞组分及分子功能模块最显著富集的条目。KEGG分析显示全局与概述图谱、碳水化合物代谢和氨基酸代谢是3组比较中共同的最显著富集的代谢通路。根据表达模式可将基因划分为20个模块，其中profile 0中基因的表达量从T1到T4逐渐降低，与苦瓜果实发育过程中皂苷含量变化规律一致。从profile 0中鉴定出与苦瓜皂苷生物合成相关的基因14个，包括萜类骨架生物合成通路上的基因AAT1、HMG1、MVK、PMK、MVD2和FPS1，倍半萜与三萜生物合成途径中的基因SS12、SQE1和CPQ及后修饰酶基因CYP97A3、CYP71AN24、UGT94E5及UGT73C6。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果与RNA-seq结果一致。【结论】苦瓜果实中皂苷含量随着果实不断成熟而逐渐降低。苦瓜皂苷生物合成首先通过上游的萜类骨架生物合成（ko00900）代谢途径完成萜类皂苷骨架的积累，随后通过倍半萜与三萜生物合成（ko00909）代谢途径以及下游的氧化还原酶、糖基转移酶的修饰最终生成皂苷，本研究通过转录组测序共鉴定到14个与苦瓜皂苷生物合成相关的基因。

为了寻找仿刺参(Apostichopus japonicus)养殖期间的"化皮病"关键调控基因,并分析这些基因所参与的信号通路,对本课题组前期已获得的仿刺参"化皮"I期(早期)、II期(中期)和III期(后期)3个阶段的病变及其同一个体正常体壁组织之间的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)进行进一步分析。主成分分析(principal component analysis,PCA)结果显示,"化皮"II期病变组织与正常组织之间的差异最小,"化皮"I期与III期表达关系比较接近,"化皮"II期是一个"转折期"。KEGG富集分析结果显示,补体与凝血级联(Complement and coagulation cascades)通路和细胞外基质受体(ECM-receptor interaction)通路在"化皮"3个阶段都显著改变。通过构建"化皮"过程关键差异表达基因调控网络,发现Ig GFc-binding protein(Fc GBP)基因和Tenascin(TN)蛋白家族基因在"化皮"不同阶段参与到发生显著变化的信号通路。q RT-PCR验证结果显示,5个DEGs在仿刺参"化皮"不同阶段表达趋势与RNA-Seq结果一致,皮尔逊相关系数r值为0.7714。"化皮"过程关键调控基因的筛选将为抗逆品种选育以及"化皮病"的防控提供科学依据。

【目的】为获得白芷转录组序列信息,了解不同产地间白芷的差异表达基因情况。【方法】以白芷根为研究对象,采用Illumina HiSeq X Ten平台对不同产地白芷进行高通量转录组测序,并对其差异表达基因进行筛选和分析。【结果】川白芷产地间、亳白芷产地间及川白芷与亳白芷间的差异基因总数分别为2686、1704、11 549条,分别被GO富集注释11 038、434、5604条,差异基因的主要功能与细胞组成、细胞、细胞器、结合、催化活性、细胞过程及代谢过程有关。KEGG通路分类显示,差异表达基因被分为4大类,24个小类,所在通路主要与代谢过程相关。与白芷主要化学成分香豆素和挥发油合成相关的4-香豆酸连接酶、丙氨酸氨解酶、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶在川白芷中表达量升高,1-脱氧-D-木糖-5-磷酸合成酶、脱氢多萜醇焦磷酸合成酶在川白芷中表达量降低。【结论】通过转录组测序分析了不同产地白芷根基因差异表达状况,为白芷药材道地性品质的形成提供了理论依据。

【目的】利用马铃薯抗晚疫病种质资源筛选晚疫病抗病基因，为马铃薯晚疫病抗性育种提供理论基础。【方法】基于转录组测序技术，分析20个具有持续强抗晚疫病的马铃薯品种/品系和3个易感晚疫病品种的抗、感差异表达基因，利用GO数据库预测差异表达基因的功能、Clustal Omega程序比对氨基酸序列、MEGA6构建氨基酸序列进化树及SMART和HMMER程序分析蛋白结构域。【结果】对比3个易感晚疫病品种，20持续强抗病材料间具有共性上调或下调表达的基因，筛选到转录水平相差2倍的上调基因有6，034个、下调基因4，611个；GO分析表明，在表达上调的基因中，有508个基因的表达产物参与转录调控，1，084个基因的表达产物拥有ATP结合功能，1，179个基因的表达产物位于细胞核内发挥功能。在这些差异表达的基因中，分别有313个及111个基因表达量相差10倍上调或下调，其中在表达水平极调的基因中，有3个cc-NBS-LRR类基因与已克隆的晚疫病抗性基因有相似的蛋白结构域，其中，PGSC0003DMP400034099基因由876个氨基酸组成，与Rpi-amr3i基因的亲缘关系较近，其内部有9个LRR结构域，而Rpi-amr3i基因内部只有4个LRR结构域；PGSC0003DMP400045185基因由911个氨基酸组成，与Rpi-amr3i、R1-A、R8以及Rpi-blb2基因的亲缘关系较近，其内部的LRR结构域比Rpi-amr3i、R1-A、R8和Rpi-blb2多，且包含MeaB和Hc1结构域；PGSC0003DMP400042154基因由888个氨基酸组成，与Rpi-vnt1基因的3个转录本亲缘关系较近，内部都含有1个ABC transporter结构域，3个LRR结构域，Rpi-vnt13个转录本内只有1个LRR结构域。【结论】在20个具有持续强抗晚疫病特性的马铃薯品种/品系中筛选到大量差异表达的基因，其中极显著上调表达的cc-NBS-LRR类基因PGSC0003DMP400034099、PGSC0003DMP400045185和PGSC0003DMP400042154与已知晚疫病抗性功能基因的具有相同的保守性分子结构，可能参与马铃薯持续强抗晚疫病。

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。