抗寒是桃育种工作重要的目标性状，受多个基因的调控，转录组测序是对特定生理条件下的转录本进行测序分析，用以深入探究桃叶片低温响应的分子机制。以熊岳巨桃的叶片为试验材料对4℃低温(LT)处理下和正常叶片(RT)进行转录组测序分析。利用DESeq2进行差异表达分析，获得72个上调差异表达基因和3个下调表达基因。KEGG代谢通路分析差异表达基因的代谢通路，并进行蛋白的互作预测。结果显示，低温处理的叶片呈现卷曲、变黄和失水的生理状态，差异代谢基因主要富集在植物病原体互作、MAPK信号通路和次生物质代谢积累等途径。MYC2、SPCH和Pti4～6转录因子可能在响应冷胁迫中调节低温带来的伤害中起到重要作用，MYC2和CBF蛋白预测相互作用，且分别与多个蛋白互作。本研究表明，有多个代谢途径共同响应桃叶片的低温胁迫，还预测到了可能在冷反应调节途径中起到关键作用的相关转录因子，为探究桃响应冷胁迫的分子机制打下基础。

为探究雾冰藜(Bassia dasyphylla)对干旱胁迫的结构、生理和分子响应机制，对不同干旱胁迫梯度处理的叶片进行解剖结构、生理指标及转录组学测定。结果表明：干旱胁迫导致贮水组织厚度显著降低(P <0.05)，叶厚和表皮厚在干旱胁迫7 d时显著增大(P <0.05)，分别增加24.32%和84.58%；脯氨酸含量在干旱胁迫21 d最高(P <0.05),H_2O_2含量在胁迫14和21 d显著增多(P <0.05)，超氧化物歧化酶(SOD)活性先降后升，在胁迫21和28 d显著升高，过氧化物酶(POD)活性在胁迫14 d最大(P <0.05)，为38.08 U·g~(-1)。与0 d相比，干旱胁迫7、14、21和28 d的差异表达基因(DEGs)分别有1 860、2 781、1 550和819个；DEGs显著富集在有机氮复合代谢过程、氧化磷酸化、防御反应、ATP代谢过程等GO条目中；DEGs显著富集在氧化磷酸化、蛋白酶体、核糖体和剪接体等KEGG通路中。非生物胁迫相关通路DEGs分析表明，胁迫感知受体激酶(热激蛋白、干旱/盐胁迫蛋白等)，抗氧化酶(CCS、POD等)、信号通路(Ca~(2+)、MAPK等)、转录因子(ERF、b ZIP、MYB等)、激素信号通路、细胞壁合成、蛋白质降解和次级代谢物等通路基因参与干旱胁迫响应调节。研究结果可为今后雾冰藜抗旱基因资源挖掘和利用提供参考。

分析干旱胁迫下枇杷叶片的转录组,挖掘功能基因并对其差异表达基因进行筛选和分析,为枇杷抗旱提供理论依据。利用新一代高通量测序技术测序,对测序结果进行de novo拼接、功能注释和ORF预测,将差异表达基因在COG、GO和KEGG数据库中进行比对注释。测序结果表明,获得转录本共88 530个,平均长度为740.64 bp,ORF41 748条。COG、GO和KEGG数据库将转录本分别划分为24,54个功能类别及291条代谢通路中。25 197个差异表达的基因在30条代谢通路中显著富集,与酶活性、激素合成代谢和

为了挖掘小麦响应草铵膦胁迫下的关键基因，解析关键基因及其家族成员染色体分布、表达模式等，以冬小麦津农6号为研究对象，喷施不同浓度的草铵膦，观察其药后表型；提取胁迫处理0,3,9 h的小麦叶片总RNA,进行转录组测序，筛选关键基因并对其表达量、结构及表达模式进行分析。结果表明：转录组分析发现草铵膦胁迫诱导TraesCS4A02G044000基因上调表达，序列分析表明，该基因位于小麦第4同源基因A基因组。蛋白结构域分析可知，该基因编码蛋白存在1个信号肽、1个DUF568结构域和1个b561结构域。此外，在该基因家族成员中挖掘出12个同时含有DUF568和b561结构域的基因，位于第4,5,7同源群，其中位于第4同源群A、B、D染色体的TraesCS4D02G265000、TraesCS4B02G265100和TraesCS4A02G044000基因在草铵膦胁迫诱导下显著上调表达，该3个基因均编码细胞色素b561。编码细胞色素b561的TraesCS4A02G044000及其同源基因在草铵膦胁迫下显著上调，表明b561在小麦受到草铵膦胁迫后产生了积极的响应，参与了草铵膦在小麦体内的代谢。

为了研究紫甘薯叶片响应UV-B辐射增强的分子机理,以滇紫甘薯24(DZS24)的叶片为试验材料,通过高通量测序技术对自然光照与人工增补UV-B辐射(T=7.2 kJ/(m~2·d))下DZS24的叶片进行转录组测序分析。结果表明,477个基因表达发生显著变化,其中382个上调表达,95个下调表达,GO功能分析显示,差异表达基因主要显著富集在生物过程的氧化还原过程和分子功能的氧化还原酶活性中,KEGG代谢通路分析共富集到9条显著差异通路,其中次生代谢产物生物合成通路所包含的差异表达基因数量最多。紫甘薯叶片响应UV-B辐射增强的差异表达基因主要为类黄酮合成通路中的CHS(Tai6.1732、Tai6.53503、Tai6.45381)和DFR(Tai6.3019)及芥子油苷生物合成中的CYP83B1(Tai6.44115、Tai6.18064、Tai6.41206)和油菜素内酯生物合成中的CYP85A1(Tai6.2806、Tai6.19253、Tai6.15801),转录因子主要为C2H2、NAM、bHLH和RR-A-type。综上所述,紫甘薯叶片响应UV-B辐射增强的关键基因可能为IbCHS、IbDFR、IbCYP83B1和IbCYP85A1,主要转录因子可能为C2H2、NAM、bHLH和RR-A-type。

【目的】传统植被生化组分化学分析法具有破坏性且耗费较多人力物力等缺点，高光谱技术可以为快速无损地估测植被生化组分含量提供有效手段。【方法】利用LOPEX’93数据集，对原始光谱进行了4种光谱变换（一阶微分DR、取倒数1/R、取对数log R、倒数的对数log(1/R)），提取了“三边”参数、光谱指数、全波段光谱指数，并分析它们与叶绿素含量（C＿ab）、干物质含量（LMA）、等效水厚度（EWT）的相关性，将提取的相关性高的光谱特征作为输入变量，分别采用偏最小二乘回归（PLSR）、支持向量机（SVM）、随机森林（RF）建立模型并进行预测，以模型的决定系数R~2和均方根误差RMSE作为判定模型优劣的指标。【结果】4种光谱变换中最有效的方式是一阶微分，其中，一阶微分波段D_(742)、D_(535)对C＿ab有较强的光谱响应；D_(1700)、D_(1229)、D_(2192)对LMA具有较高的响应；D_(1145)、D_(1302)、D_(955)对EWT具有较高的响应。“三边”参数虽然在一定程度上提高了与叶绿素的相关性，但是相关性不如一阶微分光谱与光谱指数。在光谱指数的分析方法中，对C＿ab响应较高的光谱指数有DD、NDVI_(842)，对LMA和EWT具有较高响应的光谱指数有ND_(LMA)、NDMI和Ratio975、Ratio1200。构建的4种全波段光谱指数中，RI、DI、NDVI、TVI与C＿ab相关性分别是0.64、0.66、0.64、0.67，与传统光谱指数相比相关性得到明显的增强。将以上关于C＿ab、LMA、EWT的光谱特征分别参与建模并估测，最佳估测模型分别为SVM、PLSR、RF,R~2分别为0.73、0.75、0.93,RMSE分别为9.62、0.001 274、0.000 971。【结论】一阶微分变换及全波段光谱指数可以提高光谱对生化组分的响应能力，构建的SVM、PLSR、RF模型总体上可以实现对植被叶片C＿ab、LMA、EWT的估测，为高光谱数据精细化反演植被生化组分提供了参考。

【目的】叶绿素是参与光合途径最为重要的光合色素。叶绿体的发育及叶绿素的合成在很大程度上依赖于质体基因组与核基因组之间的双向信号传导来精确协调基因表达。通过对白化表型的CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因阳性纯合突变材料进行RNA-seq研究,筛选和鉴定参与叶绿素合成的相关基因,为明确叶绿素的合成途径奠定基础。【方法】以CRISPR/Cas9-ZmpTAC2玉米转基因编辑纯合突变株系为研究材料,使用透射电镜观察叶绿体超微结构和分光光度法测定叶片叶绿素含量,确定叶绿体发育状态及叶绿素合成情况。对转基因阴性材料(CK)和CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因纯合编辑材料(zmptac2)苗期叶片取样进行转录组测序。通过生物信息学分析,寻找CK与zmptac2间差异表达的基因;qRT-PCR对差异表达基因进行验证。通过酵母双杂交筛选与玉米pTAC2互作的蛋白质。【结果】共获得15株T0转基因植株,包括绿色植株(7株)和白色植株(8株)。绿色幼苗中3株为转基因阴性材料,4株为转基因阳性(2株为未编辑,2株为杂合编辑突变),白色植株(8株)均为转基因阳性纯合编辑。与CK相比,突变体(zmptac2)叶绿体发异常,叶绿素含量显著降低。RNA-seq的结果显示,CK与zmptac2之间共检测到1 367个基因差异表达,其中618个基因上调表达(zmptac2/CK),749个基因下调表达(zmptac2/CK)。GO富集分析显示,下调基因显著富集到叶绿体和质体中。KEGG分析表明下调表达基因显著富集在苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢和异喹啉生物碱生物合成等途径。选取的15个差异基因表达模式均与测序数据相一致,表明测序结果是可靠的。与CK相比,zmptac2中依赖PEP(plastid-encoded RNA polymerase)转录的基因表达量显著降低,而依赖NEP(nuclear gene-encoded RNA polymerase)转录的基因表达量则显著上升。通过对玉米cDNA文库筛选和互作验证,鉴定出ZmpTAC3与ZmpTAC2存在互作。【结论】ZmpTAC2突变会导致叶绿体早期生物合成受阻,该基因参与叶绿体发育及叶绿素合成,且该种作用是由ZmpTAC2调控PEP相关基因表达而实现的。

低温冷害是限制我国东北地区花生产量和品质提升的主要环境因素,鉴定花生耐寒的关键功能基因,并揭示其调控机制是创制耐寒花生种质,提高花生耐冷性的重要途径之一。以耐寒型花生品种农花5号为试验材料,对6℃低温胁迫下的花生叶片进行RNA-Seq转录组测序分析。结果表明:与对照相比,共有3910个基因持续差异表达;GO功能注释将差异表达基因富集到43个功能组,其中生物学过程中的代谢过程富集到的基因数目最多;KEGG代谢通路分析将持续差异表达基因富集到116个代谢通路中,其中植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢、植物-病原菌互作、植物昼夜节律和α-亚麻酸代谢途径富集到的基因数目最多,且大部分为上调表达,在低温胁迫中具有重要作用。从转录组数据库中随机挑选6个差异表达基因进行qRT-PCR验证,其表达趋势与高通量测序结果相一致,证明了转录组数据的可靠性。研究结果将为揭示花生响应低温胁迫的分子机制提供理论依据。

为明确楚雄腮扁叶蜂雌虫头部交配响应相关基因表达情况，取交配后1、6和24 h（交配后24 h开始产卵）以及未交配的雌虫头部进行转录组分析，通过基因功能注释和富集分析明确头部交配响应基因表达情况，并预测可能涉及的生物学过程。结果表明，与未交配组相比，交配组在交配后1、6和24 h分别有621（448个上调、173个下调）、918（389个上调、529个下调）和172个（124个上调、48个下调）差异表达基因（DEGs）。交配后1 h上调DEGs共富集到115条GO（基因本体分析）术语/ KEGG（代谢斜径分析）通路，多涉及物质和能量代谢，如氨基酸和脂类的合成与分解等；交配后6和24 h上调DEGs共富集到35条GO术语/KEGG通路，所涉及范围较广，包括环境信号、细胞凋亡、生长发育及消化系统等。交配后1、6和24 h下调DEGs共富集到89条GO术语/KEGG通路，所涉及的范围更广，如疾病、循环系统、寿命、免疫和环境信号等。此外还找到31个神经肽/神经肽受体编码基因[包括1个DH-PBAN（与滞育和性信息素合成有关）同源序列]、78个OBPs（气味接合蛋白）以及1个SPR（性肽受体），但其中除了2个OBPs相关基因在交配后6 h显著下调表达外，其余基因的表达并未受到交配的影响。采用荧光定量PCR方法对15个DEGs的表达进行验证，结果与RNAseq分析的结果相一致。由此可见，交配引起了楚雄腮扁叶蜂雌虫头部基因表达的快速响应。

【目的】探究提前接种丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）对健康和患病三七叶片基因表达的影响，为揭示AMF提高三七抗根腐病的分子机制提供科学参考。【方法】通过转录组测序技术，研究健康三七（CK）、接种AMF（A）、接种茄腐镰刀菌Fusarium solani（F）、接种AMF + F. solani（AF）4个不同处理的三七叶片基因的差异表达变化。【结果】4个处理中共检测出41321个表达基因。差异基因分析结果显示，A vs CK和AF vs F比较组的差异基因数分别为419个和1643个。GO功能注释分析显示2个比较组的差异表达基因均主要富集在生物学过程的“代谢过程”、分子功能的“催化活性”及“结合”、细胞组分的“细胞部分”等GO条目中。KEGG功能注释分析显示A vs CK和AF vs F 2个对比组中出现的差异基因均参与了代谢过程、环境信息处理、遗传信息处理过程、有机系统和细胞过程5大过程中的18个通路，且AF vs F比较组在每条通路中的差异基因数均多于A vs CK。在2个比较组的功能注释中，共筛选出4条富集差异基因的主要抗病通路，分别为苯丙烷生物合成、植物激素信号转导、植物－病原体互作和MAPK信号通路－植物。从苯丙烷生物合成通路中随机选取了10个差异基因进行qRT-PCR验证，基因表达变化趋势与转录组测序结果一致。【结论】AMF可以通过调控苯丙烷生物合成、植物激素信号转导、植物－病原体互作和MAPK信号通路－植物等抗病通路的基因表达提高三七抗根腐病的能力。

【目的】探明低温胁迫下水稻生理及基因动态变化规律，解析水稻响应低温胁迫的生理基础与分子机制，为筛选适宜的耐冷性水稻品种及水稻耐冷性遗传改良研究奠定基础。【方法】以P427（强耐冷型）、日本晴（耐冷型）和9311（冷敏感型）3个耐冷性不同的水稻品种为试验材料，采用表型和生理指标相结合的方法，研究3～4℃低温胁迫对其表型、叶绿素含量及电导率变化的影响，并利用RNA-Seq技术分析低温胁迫响应基因的动态变化及主要富集通路。【结果】强耐冷性水稻品种P427对低温表现较强的适应能力，低温胁迫下能保持较高的叶绿素含量，低温处理前、低温处理3 d和恢复生长3 d时叶绿素含量分别为29.64 μg/g、29.30 μg/g和27.96 μg/g；在低温处理1 d、3 d、5 d时且电导率最低，依次为10.39%、13.08%和17.04%，膜系统损伤最小；不论耐冷品种还是冷敏感品种，在低温诱导下大量低温响应基因发生表达变化，随着低温处理时间延长差异表达基因（DEGs）数量持续增加，但P427特有的DEGs数量则呈下降趋势，从2408个降至1717个。P427低温处理1～3 d时只有576个特有基因一直在差异表达。GO和KEGG富集分析发现，低温处理后P427特有的DEGs主要富集在次生代谢产物的生物合成、植物激素信号转导、苯丙烷类生物合成等代谢通路。【结论】不同耐冷性品种其耐冷响应基因及调控机制可能存在差异，P427存在一套有别于日本晴和9311的低温胁迫响应基因。苗期水稻低温胁迫对植物激素信号转导和苯丙氨酸代谢影响较大，P427可能通过次生代谢产物的生物合成、植物激素信号转导等代谢通路及苯丙烷类生物合成通路上的基因响应苗期的低温胁迫。

以抗寒性不同的冬小麦品种(米808、冬引0801、小黑麦、冬麦9625、冬麦138)为试验材料,测定各材料在不同温度(13,7,4,-18,-21℃)下处理2 h后叶片的相对电导率、叶片中丙二醛(MDA)、可溶性蛋白质、脯氨酸、可溶性糖含量和超氧化歧化酶的活性(SOD)。结果表明,随着温度降低(4℃→-18℃→-21℃),小麦叶片中MDA、可溶性糖含量逐渐增加。小麦叶片SOD总活力随胁迫温度降低先升高后降低再升高。经低温胁迫后,小麦叶片可溶性蛋白质含量无明显变化。米808、冬引0801在-21℃胁迫下,相对电导率变化率最低。米808、冬引0801在-18℃→-21℃时,MDA含量增幅较大;米8...

为了研究质外体蛋白在低温胁迫下白菜型冬油菜抗寒的作用机理，以陇油７号五叶期叶片为试材，采用２种不同提取液（提取液Ａ：０．１ ｍｏｌ／ｌ ｐ Ｈ值＝７．６ Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ、０．２ ｍｏｌ／ｌ ＫＣｌ、１ ｍｍｏｌ／ｌ ｐｍｓＦ，提取液Ｂ：０．０５ ｍｏｌ／ｌ ｐ Ｈ值＝７．６ Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ、０．０１ ｍｏｌ／ｌ ＥＤＴＡ－ＮＡ２、０．０２ ｍｏｌ／ｌ ＶＣ、１ ｍｍｏｌ／ｌ ｐｍｓＦ）进行质外体蛋白提取效果比较。结果表明：提取液Ａ的蛋白提取率达到了（０．０７３±０．００４ ６）ｍｇ／ｇ，比提取液Ｂ提高了４２．８８％；经六磷酸葡萄糖脱氢酶（ｇ６ｐＤＨ）活性检测，提取液Ａ提取的蛋白质污染率较提．．．

【目的】建立适用于小麦叶片蛋白质组分析的样品制备方法。【方法】以Taichung29小麦苗期叶片为材料,分别采用改进的酚提取-甲醇/醋酸铵沉淀法及尿素/硫脲提取法提取总蛋白,进行双向电泳分离和胶体考染,并选取代表性的蛋白点进行MALDI-TOF质谱分析及数据库搜索。【结果】上述的两种方法可检测到较多的蛋白点数,分别为1016±203和1014±281,并能成功地完成代表性蛋白点的鉴定。【结论】作者建议,进行小麦叶片蛋白质组分析时,可采用本实验提供的两种样品制备方法。

在田间病圃发病高峰期,对抗黄萎病性不同的陆地棉品种及同一品种的感病和健康植株叶片组分内四项生化指标进行了研究.结果表明,抗病品种超氧物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性弱,膜脂过氧化水平低,可溶性蛋白质含量高.而感病品种表现相反.在同一品种(系)内,感病植株与健康植株相比,POD活性和膜脂过氧化水平高.从平均效应看,SOD活性健康植株高于感病株,可溶性蛋白质含量感病植株高于健康植株.试验结果还表明,无论是抗病品种或是感病品种,植株发病后POD活性皆上升幅度很大,对SOD活性的反应,抗病品种变化幅度小,感病品种变化幅度大.