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。

【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。

[目的]肉桂酸-4-羟化酶(C4H)是苯丙烷合成途径次生代谢的重要酶,通过对不同化感潜力水稻中4个C4H基因:Os01g0820000、Os02g0467000、Os02g0467600、Os05g0320700的表达分析,研究它在不同化感潜力水稻中的区别,有助于揭示水稻化感抗(耐)性的内在机制。[方法]选用非化感水稻Lemont和化感水稻PI312777,进行水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)处理,通过q-PCR对4个C4H基因的表达进行分析比较,同时以水稻叶片水浸提液测定其对稗草根生长的影响。[结果]经过JA和SA处理的非化感水稻Lemont叶片水浸提液对稗草根生长的抑制率分别提高了22%和18%,而化感水稻PI312777的抑制率分别提高了40%和28%。q-PCR结果表明,JA和SA处理后,Os01g0820000和Os02g0467000在2种水稻中相对表达量相似;而Os02g0467600和Os05g0320700两个基因在PI312777中相对表达量上调程度均高于Lemont,表明这2个基因在PI312777中可能更多的参与到C4H的合成代谢。[结论]JA和SA处理后的2种水稻化感潜力增强,Os02g0467600和Os05g0320700在PI312777和Lemont中表达差异较大,因此推测这2个基因是造成2种水稻化感潜力不同的重要因素。

[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。

为进一步研究SQS基因在鹿角灵芝三萜合成途径中的作用机制及茉莉酸甲酯(MeJA)对GaSQS基因的表达调控,采用RT-PCR结合RACE技术,克隆鹿角灵芝鲨烯合酶基因GaSQS,采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白进行数据分析,采用MeJA对GaSQS基因诱导表达。结果显示,该基因全长1 969 bp,开放阅读框(ORF)长度为1 515 bp,编码504个氨基酸,分子量为58.2 ku,具有1个跨膜结构域和3个保守区,为无信号肽的亲水性蛋白;GaSQS蛋白二级结构包括α-螺旋(59.52%)、无规则卷曲(28.37%)、延伸链(8.53%)和β-转角(3.57%);系统进化分析显示,鹿角灵芝GaSQS蛋白与灵芝SQS蛋白(ABF57213.1)具较高的同源性(99%);String蛋白互作网络分析显示,GaSQS蛋白互作的蛋白质共有10个,均为三萜、甾醇等萜烯类生物合成过程的重要物质;qRT-PCR分析表明,鲨烯合酶(SQS)的表达量与产量在原基和子实体初期高于其他发育阶段;在不同浓度MeJA诱导下,SQS蛋白均能高效表达,在200μmol/L时达到峰值效果最佳。

为揭示叶绿体在水杨酸(SA)诱导黄瓜PCD过程中的作用,选择黄瓜幼苗四叶期时,叶片滴加10 mmol/L SA,在滴加SA的位置取材,首先进行ROS原位检测、Trypan blue染色、PI和FDA染色、TUNEL检测,验证SA可诱导黄瓜PCD过程;继而根据高通量测序结果,从1 759个高通量测序得到的差异表达基因中,筛选出15个注释含chloroplast的基因,RT-PCR验证这些基因在SA诱导的黄瓜叶片PCD中有表达,初步认定这些基因参与了SA诱导的黄瓜PCD过程。对筛选得到的基因进行qRT-PCR表达分析,这15个基因在SA诱导的黄瓜PCD中起正调控或负调控的作用,上调表达的5个基因分别是:类囊体加工肽酶1基因、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶基因、果糖1,6-二磷酸醛缩酶3基因、α-葡聚糖-水二激酶1基因和丙二烯氧化物环化酶4基因;下调表达的10个基因分别是:甜菜碱脱氢酶1基因、钙敏感受体基因、脱镁叶绿酸a单加氧酶基因、叶绿素b还原酶1基因、σ因子结合蛋白1基因、NADPH-原叶绿酸酯还原酶基因、2-琥珀苯甲酸-辅酶A连接酶基因、ATP依赖的锌金属蛋白酶基因、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸转运子基因和胱硫醚β合成酶(CBS)蛋白基因。为进一步揭示叶绿体在SA诱导黄瓜PCD中的作用奠定了基础。

【目的】分析拟南芥中硫代葡萄糖苷（Ｇｌｕｃｏｓｉｎｏｌａｔｃｓ，简称硫苷）生物合成相关基因在不同组织器官、不同发育时期及不同生物和非生物胁迫处理条件下的表达谱，为筛选控制硫苷合成的关键基因、解析硫苷的生物合成规律及其在植物抗逆胁迫过程中的作用奠定基础。【方法】利用ａｔ Ｇｅｎ ｅｘｐｒｅｓｓ和ｐｌｅｘｄｂ中的１０组表达谱芯片数据和２组转录组数据分析拟南芥中硫苷生物合成途径８２个结构基因和调控基因的时空表达特性及其受生物和非生物胁迫的表达模式；采用ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｐｃｒ技术对１０个硫苷合成途径的关键结构基因和调控基因的表达谱进行验证；并利用ｓｔｒｉｎＧ ｖ１０软件分析硫苷生物合成途径相关基因．．．

系统研究了水杨酸对拟南芥苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶、多酚氧化酶和脂氧合酶活性的影响。用10 μg/ mL SA喷雾处理生长28 d的拟南芥植株,结果发现,经SA处理后,拟南芥叶片中PAL,POD,PPO和LOX活性都迅 速增强,PAL活性在处理后12 h达到高峰,较高的PAL活性可维持到48 h。POD,PPO和LOX活性在SA处理后48 h达到高峰,而在24-96 h内都可保持较高的POD和PPO活性。这些生理指标的变化与SA诱导拟南芥植物的抗病 性相吻合。

为探讨Ca2+作为信号分子在水杨酸(SA)诱导白桦悬浮细胞三萜合成中的作用,本文用SA、Ca2+及Ca2+阻断剂对白桦悬浮细胞进行处理,采用紫外分光光度法和高效液相色谱法测定细胞中总三萜及其组分的积累量;同时利用荧光定量PCR方法检测了白桦细胞中三萜合成途径关键酶基因(FPS、SS、SE、BPW、BPY、CAS)和钙调蛋白基因表达变化。结果显示:水杨酸可诱导白桦悬浮细胞三萜物质(总三萜、齐墩果酸、白桦脂醇、白桦脂酸)的合成及相关基因的上调表达,且Ca2+的加入使得这种诱导效应更为显著,暗示白桦细胞中钙信号分子介导了水杨酸诱导三萜物质的合成。而对SA与各种Ca2+阻断剂互作处理结果显示,Ca2+...

【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。

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...

采用0.1mmol/L的水杨酸(salicylicacid,SA)喷雾处理抗稻瘟病近等基因系水稻CO39和C101LAC。结果表明:脂氧合酶(LOX)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性在不同亲和性互作水稻中均在早期上升,与亲和性互作水稻CO39相比,高度非亲和性互作水稻C101LAC3种酶的诱导活性增加明显、速度快;过氧化氢酶(CAT)的诱导活性则在不同亲和性互作水稻中均下降。对病程相关蛋白(PR蛋白)β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶的测定结果表明,高度非亲和性互作水稻2种酶诱导活性的出现高峰期和强度也明显要早且高于亲和性互作水稻。对内源水杨酸的测定结果表明,不同亲和性互作水稻...

【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

以PolyI∶C(又称聚肌胞)为诱导剂,分别通过腹腔注射、浸泡和投喂3种途径诱导大菱鲆Scophthalmus maximus体内抗病毒蛋白Mx基因的转录,利用半定量RT-PCR方法检测干扰素下游基因-Mx基因的转录水平来确定该诱导剂的诱导效果。结果显示,以上3种途径都能高效诱导Mx蛋白mRNA的转录,均在48h之后达到高峰,其中以浸泡的方式更容易诱导Mx基因转录,且在120h时仍保持较高水平。Mx基因转录的时相变化证明了国产PolyI∶C可以通过多种途径诱导抗病毒蛋白Mx的表达,为实际应用中确定用药途径提供了理论依据。另外,实验初步建立了半定量RT-PCR方法,为检测鱼体内干扰素的表达提供了...

黄瓜幼苗经水杨酸处理后 ,POD、PPO、PAL 3种酶活性均有不同程度的变化 ,与对照相比 ,POD活性在处理后 2 4h有明显提高 ,以后一直呈上升趋势 ,至 14 4h后较对提高 193 0 %。PPO活性变化相对较小 ,酶活性的明显提高在处理 4 8h以后 ,处理后 14 4h时较对照提高 6 1 7%。PAL在处理后 72h时出现一个小的酶活性峰 ,较对照提高 17 6 % ,而后下降 ,12 0h出现第 2个活性峰 ,较对照提高 30 8%。处理后 4d接种霜霉病菌 ,调查结果表明 :第 1真叶处理较对照病情指数降低 8 9% ,第 2真叶处理较对照降低 2 2 1...