利用RNA-seq技术对油桐2个不同发育时期的花芽的转录组进行比较分析,获得大量差异表达的unigene序列。通过GO分类和Pathway富集性分析,将这些差异表达unigene分别归类于55个GO term和128个代谢途径。unigene中有103个与植物开花相关,涉及4个开花调控途径(光周期途径、春化途径、GA途径和自主途径)。随着花芽发育,越来越多的unigene表达量呈现上调趋势,上调的基因数量超过下调基因数量。研究结果可在一定程度上解析油桐花芽形态分化的分子调控模式与机制。

[目的]对油桐种仁不同生长时期的油体蛋白进行定量蛋白质组研究,鉴定油桐种仁油体蛋白质的组成,探讨不同生长时期种仁油体蛋白质组的表达差异。[方法]采用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术提取3个不同生长时期的油桐种仁油体蛋白质组,质检合格的蛋白经酶解、iTRAQ标记后进行高效液相、质谱检测。利用Mascot软件对转换的二级质谱数据进行蛋白质鉴定,通过iTRAQ定量寻找差异表达蛋白,并对差异蛋白进行GO功能注释、KEGG代谢通路和聚类分析。[结果]在3个生长时期成熟油桐种仁油体亚细胞器中共鉴定出5 632个蛋白,其中,2 639个具有催化活性,401个蛋白质参与脂肪酸及油脂的合成与代谢。在种仁成熟的3个生长时期中,共有3 430个油体蛋白的表达量发生了显著变化。油体差异蛋白的富集分析发现,具有催化活性这一分子功能的差异蛋白主要在油脂积累初期发生富集。在桐油和桐酸积累时期,参与脂肪酸代谢和油脂贮藏的酰基辅酶A氧化酶、DGA蛋白和油质蛋白(Oleosin)表达量显著上升,表明这些蛋白在调控桐油和桐酸的积累中可能发挥着关键作用。[结论]获得油桐种仁成熟过程中动态特异的油体蛋白质组表达谱,揭示油体蛋白质组的组成、主要调控桐油合成的关键酶和结构蛋白,为进一步研究油脂的合成与油体的装配等相关机制奠定了基础。

【目的】通过对桃品种‘仓方早生’及其早熟芽变不同发育时期的果实进行转录组分析，挖掘参与调控桃果实成熟的关键因子，为深入研究桃果实成熟调控机理提供理论依据。【方法】以桃品种‘仓方早生’及其早熟芽变为试材，每个品种分别选择长势一致的样品树5株，分别于花后30 d（对应‘仓方早生’c1、早熟芽变y1）、45 d（对应c2、y2）、59 d（对应c3、y3）、71 d（对应c4、y4）及89 d（对应c5）对不同发育时期的桃去皮果肉进行取样和转录组测序，并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对筛选的差异表达基因进行定量验证；利用GO和KEGG对‘仓方早生’及其早熟芽变的差异表达基因进行分析；基于差异表达基因构建加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis,WGCNA），从中鉴定出与果实成熟密切相关的枢纽模块和枢纽基因。【结果】将处于果实相同发育时期的转录组数据进行比较，得到y1与c1、y2与c2、y3与c4和y4与c5四组对比数据，共筛选出差异表达基因4 395个，其中上调表达基因2 212个，下调表达基因2 183个。其中包括10个乙烯、11个脱落酸和18个生长素合成及其信号转导途径基因，并构建了10个IAA蛋白与预测互作ARF蛋白间的相互作用网络。由GO分类统计结果可知，差异表达基因在生物过程板块主要集中于细胞过程、代谢过程和单体过程；在细胞组分板块主要聚集于膜和细胞组分；在分子功能板块主要富集于结合蛋白和催化活性等方面。‘仓方早生’及其早熟芽变果实的差异基因主要集中在y3与c4和y4与c5对比组中，这些差异基因大多被富集到分子功能中结合活力、氧化还原酶活性等方面。对差异表达基因进行KEGG通路分析表明，在果实生长发育成熟过程中伴随着多种次生代谢产物的变化，如倍半萜和三萜生物合成、类黄酮生物合成、类胡萝卜素的生物合成和α-亚麻酸代谢等。同时，本研究发现生长素信号转导途径在不同时间节点均有富集，这意味着植物激素信号转导通路对果实成熟具有极为重要的作用。【结论】在‘仓方早生’及其早熟芽变不同发育时期果实的差异表达基因中，大量激素信号转导途径基因特别是生长素信号途径基因发生了富集，这些基因可能在调控果实发育中具有重要作用，可对这些候选的IAA和ARF功能及其如何通过相互作用调控果实成熟的机制进行进一步的解析。

【目的】更广泛深入地认识辣椒素生物合成的调控因素，为辣椒生物技术育种工作提供分子基础。【方法】对两个不同辣度的辣椒材料754-3-1-1-1和‘渝椒5号’KS快速生长期和LS绿熟期的果实分别进行转录组测序，通过Cufflinks软件进行基因差异表达分析并利用荧光定量RT-PCR验证基因表达数据的准确性，比较两个材料两个发育时期的转录组数据获得差异表达基因，并对差异表达基因进行GO功能富集分析。【结果】L754LS＿vs＿L754KS、YJ5LS＿vs＿YJ5KS、L754KS＿vs＿YJ5KS和L754LS＿vs＿YJ5LS 4组对比分别有139、1 903、5 550和3 220个差异表达基因。2个材料在KS期有2 667个(48%)特有的差异表达基因，在LS期有871个(27%)特有的差异表达基因。4组对比数据的差异表达基因中共鉴定到18个CapCyc模型基因，其中PAL、CCoAOMT和CCR等辣椒素合成途径中的结构基因在不同样品中表达差异3倍以上。此外，还鉴定出可能参与调控辣椒素合成的MYB家族转录因子36个和ERF转录因子4个。【结论】辣椒素含量受果实发育早期基因的表达水平影响更大。PAL等结构基因可能具有调控辣椒素物质生物合成的作用。本研究为辣椒素生物合成的调控网络研究提供了更多的候选基因。

为了揭示茶树花不同发育时期生长发育和生化成分代谢的分子机制,以‘黄棪’茶树品种为研究对象,通过高通量测序技术对茶树花两个发育时期(花苞期、开放期)的转录组进行比较分析.结果显示:转录组测序共获得135 039 271个过滤序列,GC含量为44.30%～45.35%;茶树花两个发育时期共获得18 352个差异表达基因,其中,上调的基因有8 019个,下调的基因有10 333个.对差异表达基因进行基因本体论(GO)及京都基因和基因组百科全书(KEGG)分析,发现其主要富集在与茶树花生长发育、生化成分形成有关的植物激素信号转导、光合作用—天线蛋白、植物的昼夜节律、糖胺聚糖降解等代谢途径上.本研究结果表明,茶树花的发育受到植物激素的调控和光周期的诱导,与氨基酸、可溶性总糖有关的代谢途径随着花的发育发生了变化,该结果为进一步研究茶树花发育过程中的动态变化提供了参考.

【目的】探讨紫花苜蓿次生壁合成的基因网络调控变化和表达模式,确定一些关键候选基因和转录因子,为紫花苜蓿次生壁加厚调控网络的分子机制研究奠定基础。【方法】对‘中苜1号’紫花苜蓿分枝期(S1)、现蕾期(S2)、初花期(S3)和盛花期(S4)的茎进行近红外光谱法测定次生壁主要物质含量和Illumina Hi SeqTM2500高通量转录组测序。以紫花苜蓿的近缘物种蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)基因组作为参考基因组进行序列比对并组装构建转录本。利用FPKM法计算基因表达量,以Fold change(差异表达倍数)≥2或≤0.5(表达上调或下调)、FDR(false discover rate)≤0.05为筛选条件,在3个相邻时期转录组比较组合中(S2VS S1,S3 VS S2,S4 VS S3)筛选差异表达基因。通过Gene Ontology数据库和KEGG Pathway数据库对紫花苜蓿不同发育时期差异表达基因的功能和参与的代谢途径进行注释。【结果】共获得41 734个基因在紫花苜蓿不同发育时期的转录表达情况,27个功能注释与紫花苜蓿纤维素、木质素合成密切相关的基因差异表达,其变化趋势与纤维素和木质素含量测定结果基本一致,即随着生长发育时期的变化,表达水平逐渐提高。研究表明,初花期是紫花苜蓿次生壁合成调控的转折期,纤维素和木质素含量与其合成基因表达量在初花期均显著提高。MTR_2g016630(Ces)和MTR_7g103590(Ces A1)等纤维素合成酶基因表达水平在初花期显著上升,木质素合成途径中,MTR_1g064090(PAL1)、MTR_1g111240(C4H)和MTR_2g104960(CCR)基因表达量在初花期或盛花期相比分枝期上调表达倍数达到10倍以上。本研究中27个与植物生长发育相关的转录因子在紫花苜蓿不同发育时期差异性表达,其中NAC家族和MYB家族转录因子有18个,也有少量WRKY、BHLH、ERF、C3H等转录因子。【结论】获得‘中苜1号’紫花苜蓿在4个生长发育时期茎的基因表达谱数据,共获得54个差异表达基因,其中稳定上调基因24个,稳定下调基因30个。这些基因很有可能参与紫花苜蓿次生壁的合成调控。

【目的】板栗Castanea mollisima为我国重要的木本粮食树种，其果实营养价值极高。花发育是板栗产量形成的重要基础。因此，研究板栗雌雄花不同发育时期的基因表达变化，挖掘板栗花发育关键基因，对进一步完善成花机理具有重要的意义。【方法】以不同时期‘檀桥’板栗雌雄花为材料，采用石蜡切片技术观察雌雄花发育进程，利用转录组测序、生物信息学分析以及荧光定量PCR等方法，筛选‘檀桥’板栗雌雄花发育的相关差异基因。【结果】细胞学观察雌花为雌蕊原基分化期和开放期，雄花为花药发育期和开放期。转录组测序共得到90.16 Gb Clean Data，雌花不同发育时期共获得1 094个DEGs，其中600个上调，494个下调；雄花不同发育时期共获得3 407个DEGs，其中1 847个上调，1 560个下调；韦恩图显示两组间共有663个DEGs。雌花有3 260条DEGs注释到GO数据库中，分为细胞组分、分子功能及生物学过程3大类42条通路；雄花注释到10 196条DEGs分为3大类47条通路。KEGG富集分析显示雌雄花两组共有的差异基因显著富集在植物昼夜节律计划、淀粉和蔗糖代谢、类胡萝卜素生物合成代谢通路上；共筛选出69个植物昼夜节律计划、淀粉和蔗糖代谢以及激素信号转导相关差异表达基因。此外，WGCNA分析得到了2个hub基因BAM1、SAMT。【结论】光周期以及糖类化合物、激素信号转导相关基因PIF3、BAM1、SAUR等可能是‘檀桥’板栗成花关键基因。这些结果为深入研究‘檀桥’板栗花发育的分子机理奠定了理论基础。

【目的】系统了解芝麻发育及种子形成转录组特征,丰富芝麻转录组数据信息。【方法】选用6份芝麻样品(5个不同芝麻品种的完整植株、1份不同发育阶段的芝麻籽粒),构建转录组测序文库并进行Illumina RNA-seq双端测序及生物信息学分析。【结果】共获得原始数据12.69 Gb,有效数据8.80 Gb。通过de novo拼接获得了长度大于100 bp的转录物26 837条(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/TSA.html,登录号:JP631635—JP668414);转录物总长度18.35 Mb,平均长度683 bp,N50长度1 006 bp。转录物注释结...

【目的】通过对‘藤稔’葡萄花发育相关基因及物候期的研究,揭示葡萄枝蔓上不同节位芽发育早晚与快慢的机理。【方法】以8年生‘藤稔’葡萄(Fujiminori)为试材,选取生长势基本均匀、粗度基本一致(枝条粗度约为1.15cm),节数约为35节的一年生枝条,采用实时荧光定量PCR技术对8个花发育相关基因(Vv FT、Vv SOC1、Vv AP1、Vv AP2、Vv AP3、Vv FUL、Vv AG和Vv FLC)在不同节位芽中的时空表达特性进行研究。并对其花芽分化的物候期进行观察统计。【结果】‘藤稔’葡萄花芽超节位分化的特点明显。高节位上的花芽分化由底部向上部逐渐进行,上部花芽分化的时间明显短于底部...

以21年生‘白里’肥城桃为研究材料,运用气–质联用技术(GC–MS),对肥城桃果实绿熟期、白熟期和完熟期的香气组分及其含量变化进行研究。结果表明,在果实中共检测到63种香气成分,这些香气物质主要为醛类、醇类、酯类和内酯类化合物。醛类物质主要为C6醛类和芳香醛类化合物;醇类物质主要为C6醇类和C5醇类化合物,芳香醇类化合物含量极少,C6醇类化合物含量随果实成熟逐渐降低。随果实的成熟,酯类物质的含量迅速上升,这主要是由乙酸乙酯含量增加所致。γ–己内酯、γ–庚内酯、δ–辛内酯仅在白熟期和完熟期能检测到。己醛、(Z)–3–己烯醛、(E,E)–2,4–己二烯醛、2–环己烯–1–醇是未成熟果实的特征香气成...

为了探索不同外源激素对油桐花芽分化过程中关键成花基因表达的影响,采用不同种类、不同浓度梯度的外源激素在未分化期进行叶片喷施处理,分析研究对油桐成花基因Tunglfy基因表达量的差异,以期为油桐花期调控的分子生物学研究提供支撑和依据。结果表明:外施6-苄基腺嘌呤对Tunglfy基因表达均有抑制作用,整个花芽分化进程中较对照都降低了Tunglfy基因表达量。不同浓度赤霉素对Tunglfy基因的表达有着不同的影响,高浓度赤霉素对Tunglfy基因的表达具有抑制作用,而低浓度则起到促进作用。脱落酸的50 mg/L和200 mg/L对Tunglfy基因的表达有较强的抑制作用,而100 mg/L对Tung...

[目的]准确了解石斛兰花芽分化规律,研究不同的温度处理对春石斛兰花芽分化和发育的影响,为石斛兰的花期调控提供技术支持。[方法]采用石蜡切片法观察了石斛兰(Dendrobium Spring Snow)花芽的形态发生和结构发育过程,研究了26/21℃、22/17℃、18/13℃处理条件下花芽分化和发育的差异性。[结果]研究表明:石斛兰花芽分化过程可分为7个时期:休眠期、萌动期、花序原基分化期、花蕾原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、合蕊柱分化期。在高温26/21℃处理条件下,石斛兰不能进行花芽分化,

【目的】在不同发育时期,探索影响大豆籽粒干物质积累QTL的加性效应、上位性效应和环境互作效应及其对大豆籽粒干物质积累的影响,可加深大豆育种工作者对产量形成的理解和加速育种进程。【方法】以美国大豆品种Charleston为母本,东农594为父本及二者杂交所得F5所衍生的143个F5:9、F5:10和F5:11重组自交系为研究材料,研究不同发育时期控制大豆籽粒干物质积累的QTL及其遗传效应对大豆籽粒干物质积累的影响。【结果】在不同发育时期检测到与大豆籽粒干物质积累相关的13个加性QTL和14对上位性QTL,其中8个加性QTL和8对上位性QTL存在与环境互作效应。另外,在本研究中仅有加性QTLdma...

【目的】深入了解花生胚发育的分子机制,获得花生胚发育相关基因。【方法】以优质花生品种闽花6号为材料,分别取花生果针入土后10、20、30、40、50和60 d(day after pegging,DAP)的胚作为试验材料,用CTAB法提取花生胚总RNA,采用SMART(Switching Mechanism At 5’end of RNA Transcript)技术合成双链cDNA,经SfiⅠ酶切后胶回收纯化双链cDNA,连接到质粒载体pDNR-LIB上,电击转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,构建不同发育时期花生胚混合全长cDNA文库,进行小规模测序。采用生物信息学分析手段对所获得的EST进行功...

采用Illumina MiSep高通量测序技术,比较室内养殖条件下巴里坤卤虫(Artemia parthenogenetica)在无节幼虫期(S1)、后无节幼虫期(S2)、拟成虫期(S3)和成虫期(S4)的肠道菌群结构特征。结果显示:1)在门水平上,变形菌门和厚壁菌门为各发育时期优势菌群,拟杆菌门和放线菌门相对丰度随发育进行逐渐增加。2)在纲水平上,无节幼虫期优势菌群为α-变形菌纲,而后无节幼虫期、拟成虫期和成虫期为γ-变形菌纲。3)在属水平上,假单胞菌属相对丰度随发育进行呈递增趋势,而微小杆菌属相对丰度处于波动状态。结果表明,巴里坤卤虫不同发育时期的肠道菌群结构存在明显差异。