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。

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】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。

【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】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。

本研究利用ＲＮＡ－ｓｅｑ技术对父本、母本、子代不育茶树花三个样本花的转录组进行测定，经组装分析获得４０３ ４６９条高质量的ＵＮｉｇｅＮｅｓ。将获得的ＵＮｉｇｅＮｅｓ与ｓＷｉｓｓ－ＰＲＯＴ、ＴＲｅＭＢＬ、ＣＤＤ、ＰＦＡＭ、ＮＲ和ＫＯｇ库进行ＢＬＡｓＴ，共注释到３０７ ２９１条ＵＮｉｇｅＮｅｓ。ＫＯｇ功能分类显示，有２３ ７３９个ＵＮｉｇｅＮｅｓ被分为２５类。Ｋｅｇｇ通路分析表明，共识别出２６ ９６７个ＵＮｉｇｅＮｅｓ涉及的ＰＡＴｈＷＡｙ有３２８个。ｓｓＲ查找发现，从４０３ ４６９个ＵＮｉｇｅＮｅｓ中找到４６ ４４０个含有ｓｓＲ序列。这些信息为茶树不育基因筛选、不育机理研究以及分子标记开发奠定了基．．．

[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】揭示不育花与可育花的代谢特征，为研究不育花形成机制提供靶向代谢物，从而为探究茶树不育花形成机制提供相关的依据。【方法】本研究利用LC-QTOF平台对完全不育花（‘云茶异蕊’，ZDH）以及其可育父母本（‘福鼎大白茶’和‘佛香2号’，FDDB和FX）进行广靶代谢物检测，利用不同的生物信息学软件和网站对代谢物进行主成分分析、正交偏最小二乘判别分析、聚类分析和KEGG通路分析，并分析ZDH、FDDB和FX之间的差异代谢物。【结果】对9个样本（每份材料包含3个生物学重复）进行代谢组定性和定量分析，共鉴定到963种代谢物，通过差异代谢物分析，在FX-vs-FDDB、FX-vs-ZDH、FDDB-vs-ZDH 3个组合中一共鉴定到544个差异代谢物（不同差异组合之间重复的代谢物仅计算一次），不同组合差异代谢物的数量分别为：373、410和224，说明ZDH与父母本之间的代谢物存在较大差异，并明显高于父母本之间的差异代谢物数目。在544个差异代谢物中，有222个成分属于ZDH与FX、FDDB的共有的差异物质，但FX与FDDB之间没有差异。筛选获得的222个重要差异代谢物，有近三分之一（69/222）属于类黄酮（山奈酚相关的糖苷、槲皮素及其多种糖苷、芹菜素相关的糖苷等）、糖类（水苏糖、葡萄糖和果糖等）以及激素相关的物质（甲氧基吲哚乙酸、5'-葡糖基氧基茉莉酸和水杨酸-2-O-葡萄糖苷等），这些代谢物的差异可能参与ZDH不育花的形成。【结论】不育花与可育花代谢成分存在明显的差异，类黄酮、糖类以及激素相关的物质，尤其是山奈酚衍生物、生长素、茉莉酸类物质可能参与茶树花不育表型的形成。

【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】利用RNA-seq技术对楸树易生根品种‘豫楸1号’的嫩枝扦插生根的4个发育阶段进行转录组测序和分析,为阐明楸树不定根发育的分子机制奠定理论基础。【方法】首先利用浓度为2 g·L-1IBA处理‘豫楸1号’嫩枝,然后分别提取处理后0天(对照)、1天(激活期)、15天(愈伤形成期)的插穗基部的RNA及25天(不定根形成期)和35天(不定根伸长期)的根部的RNA进行转录组测序;接着测序得到raw reads,通过去除接头、重复序列、低质量的序列,得到高质量的clean reads,使用Trinity软件进行拼接获得contigs;随后,利用BLASTx、RSEM、Cytoscape及Me V4.9.0分子生物学软件对测序结果进行注释和差异基因鉴定;最后随机选取15个差异表达的RNA-Seq数据利用q PCR验证基因的表达。【结果】在62 955个unigenes中,31 646(50.26%)个unigenenes获得了注释;差异基因分析发现了11 100个差异基因,其中包括10 200个特异的和900个共同的差异基因;GO富集分析发现‘细胞骨架’仅在激活期显著富集,而‘DNA代谢过程’仅在愈伤组织形成期显著富集;KEGG富集分析显示参与丙烷合成、糖酵解和植物激素代谢等途径的基因对楸树不定根的形成具有重要的作用,并且随着楸树不定根发育进程的发展,参与糖酵解途径的基因数目逐渐减少而参与苯丙素合成的基因数量却在持续增加,表明在IBA刺激后,代谢通路的动态变化响应了不定根的发育进程。【结论】通过对楸树‘豫楸1号’不定根发育的4个阶段的转录组分析,发现细胞分裂素和乙烯间的互作促进楸树愈伤形成而生长素和油菜素内酯间的互作则促进了楸树不定根的伸长。虽然本研究不能完全解释‘豫楸1号’不定根形成的分子机制,但它可以作为进一步探索与这一复杂过程相关的候选途径和基因的有力工具,可为解析楸树不定根发育的分子机制和其他近缘物种的研究提供帮助。

通过对油茶成花过程的转录组测序及其成花相关基因的表达分析,结果表明:转录组测序总共获得28 448 847个reads,5 742 023 480 bp数据量,GC含量为46.52%;拼接成大于200 bp以上的Unigenes有94 476条,N50长度为806 bp,其中1 kbp以上的Unigenes共12 643条,占Unigene总数的13.38%;Unigenes在各数据库中功能注释数目,在COG中有9 095条,在GO中有27 201条,在KEGG中有6 431条,在Swissprot中有24 534条,在TrEMBL中有36 393条,在Nr中有36 400条,在Nt中有30 ...

[目的]研究油菜素内酯受体BRI1的同源基因(JcBRI1)在麻疯树花发育过程中的作用。[方法]利用RT-PCR技术克隆JcBRI1基因的CDS,以pET-30a(+)质粒为框架构建原核表达载体转化至大肠杆菌进行诱导表达,随后利用LC-MS/MS对表达产物进行质谱鉴定,并以氨基酸序列为基础分析JcBRI1蛋白质结构。利用荧光定量PCR分析麻疯树JcBRI1基因在雌雄花发育的关键时期的表达水平,初步确定其在麻疯树花发育过程中的表达模式。[结果]克隆获得了JcBRI1基因的CDS,长度为3 591 bp。SDS-PAGE检测结果表明:JcBRI1基因在大肠杆菌BL21(DE3)和Rosetta(DE3)中均能表达,但在低温环境的表达量更高。原核表达产物的LC-MS/MS鉴定结果表明:JcBRI1氨基酸序列与预期的一致,JcBRI1基因的表达产物为麻疯树BRI1蛋白。对JcBRI1在麻疯树花器官不同发育时期的表达水平进行检测分析,结果表明:JcBRI1基因的表达量在雌花发育的第一个时期即大孢子母细胞时期就达到了最高值,在随后几个时期持续下调;然而,其在雄花各个时期的表达量并无明显差异,表明其很有可能参与了麻疯树雌花大孢子母细胞发育过程。[结论]麻疯树JcBRI1基因为LRR-RLKs家族成员BRI1的同源基因,很有可能参与麻疯树雌花大孢子母细胞的发育过程,至于JcBRI1在麻疯树大孢子母细胞发育过程中的具体作用机制还需进一步研究。

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...

【目的】为研究茶树黄化新品种加工绿茶品质组分特性。【方法】以四川茶树黄化新品系为研究对象,福鼎大白为对照,对3个不同品系加工绿茶的主要生化成分、儿茶素组分、游离氨基酸组分及香气化合物含量进行分析。【结果】茶树黄化新品系金凤系列均适宜制作绿茶(酚氨比均小于8),且绿茶品质组分与对照间存在明显差异。水浸出物、游离氨基酸、茶多酚和可溶性糖含量均高于对照;除金凤2号外,咖啡碱含量均低于对照;与对照相比,儿茶素总量则有高有低。金凤1号的优势儿茶素为C(6.58%),金凤2号的为EGC(3.14%)和EC(1.13%),金凤3号中EGCG含量最高(10.12%),茶树黄化品系EGCG含量均高于对照。游离氨基酸则以鲜味氨基酸(γ-氨基丁酸、天冬氨酸、谷氨酸、茶氨酸和天冬酰胺)为主,游离氨基酸含量为金凤2号(2.53%)>金凤3号(2.02%)>福鼎大白(2.11%)>金凤1号(1.97%)。黄化品系中香气化合物大于1%的数量明显多于对照,其中新植二烯、丁酸-反-2-己烯酯、己酸-顺-3-己烯酯、β-紫罗酮、α-松油醇和δ-杜松烯是黄化品系与福鼎大白区别的重要香气物质。【结论】初步探讨了茶树黄化品系的主要品质组分,为茶树黄化新品种选育及品质研究和加工工艺优化提供理论基础。