【背景】苹果分枝数量的多少对于树体适应环境、生长生存、竞争资源都具有十分重要的作用。在实际生产过程中，多分枝的苹果品种更能满足整形修剪的需求，其不仅有利于果农因地制宜适时调整树体结构，塑造便于机械化采收的树形；而且对于调整结果枝均匀分布、保证结果量和果实品质都至关重要。【目的】本研究拟通过对同一发育时期的多分枝品种‘华星’和少分枝品种‘华硕’的顶芽、侧芽分别进行转录组测序，挖掘影响苹果分枝能力的关键基因，解析候选基因通过介导激素通路调控苹果分枝能力的潜在机理，为提高苹果分枝能力及产量提供理论依据。【方法】分别对‘华硕’和‘华星’的侧芽及顶芽进行转录组测序，通过差异表达基因（DEG）分析并借助加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis,WGCNA）等生物信息学手段，筛选引起分枝数量差异的核心候选基因，并通过在拟南芥中异源过表达候选基因对筛选结果准确性进行验证。【结果】在‘华硕’和‘华星’的顶芽之间比对共得到2 920个差异表达基因，而‘华硕’和‘华星’侧芽间比较共筛选到5 127个差异表达基因。DEGs主要富集在植物激素信号传导通路中，生长素信号通路和独脚金内酯信号通路与苹果分枝能力关系最密切，相关编码MdIAA3、MAX2、TCP、JAZ等家族的基因在两个品种侧芽间的差异十分显著。编码CYC(cyclins)、CDK(cyclin-dependent kinase)、EXPA(expansin)等细胞周期、细胞壁修饰相关基因家族的DEGs也与苹果分枝能力呈正相关。进一步通过WGCNA分析得到候选基因CAD、EXPA、CYC、JAZ、SAUR的互作网络关系，这些基因可能在苹果分枝能力的调控过程中具有一定作用。对MdIAA3异源转化拟南芥后，发现MdIAA3明显增加了拟南芥长势、结荚数、分枝数。【结论】通过转录组分析，筛选到13个调控基因可作为苹果分枝能力控制的潜在基因，MdIAA3在拟南芥中异位表达，明显促进了植株长势和分枝能力；苹果分枝能力的调控主要涉及细胞的分化与发育，细胞壁修饰，生长素、独脚金内酯信号传导等过程。

Myostatin (Mstn)即肌肉生长抑制素，在脊椎动物中是胚胎期肌肉形成和成体肌肉生长的主要调控因子之一，通过抑制肌细胞的扩增和分化而抑制肌肉的生长和发育。为了筛选在中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)中Mstn调控的肌肉生长相关的基因，为肌肉生长调控机理奠定基础，本研究利用RNA-Seq技术对PBS对照组和Mstn表达抑制组进行了测序分析。结果显示，Mstn表达被抑制后共筛选到1657个差异表达基因，其中，805个显著上调，852个显著下调。参考脊椎动物Mstn调控的肌肉生长经典信号通路TGF-β/Smad和MAPK通路和差异基因功能的已有报道，初步筛选出29个Mstn调控的与肌肉生长相关的基因。在涉及TGF-β/Smad和Mapk通路的16个基因中，除ActRI被检测到略微上调外，其他基因均表现出不同程度的下调；在另外13个涉及蜕皮、肌肉生长等过程的基因中，促进肌肉生长的基因显示为上调。前期的研究表明，Mstn可能同脊椎动物功能类似，在中国对虾中负向调控肌肉生长，而本研究结果提供了进一步的证据，为阐明对虾的肌肉发育调控机制提供了重要基础。

柿(Diospyros kaki Thunb.)为柿科(Ebenaeeae)柿属(Diospyros)植物,果实营养丰富、风味香甜,树姿优美,叶色泽艳丽,是良好的果用、叶用及观赏树种。我国拥有丰富的柿种质资源,这些资源除‘罗田甜柿’外,其余皆为涩柿。涩柿富含单宁,脱涩后方能食用,各涩柿品种在脱涩难易、耐贮性、果实风味、活性成分含量等性状的表现上存在显著差异。甜柿虽不需脱涩即可鲜食,但其风味与涩柿不尽相同,因而其不能完全替代涩柿。目前,选育兼具多个优良性状(如易脱涩、耐贮存、风味好、活性成分高等)的优异种质

[目的]本研究目的在于分析绿豆花开放过程中的细胞学变化，结合转录组学发掘调控绿豆花开放过程中的关键基因，探究其中的分子机制。[方法]以‘苏绿1号’为研究对象，对花开放过程中各时期的花瓣进行细胞学观察，根据结果锁定花瓣衰老的关键时期，对该时期的花瓣进行转录组测序，根据前后时期表达量变化以及功能注释挖掘关键基因，最终通过烟草及拟南芥的遗传转化实验验证功能。[结果]细胞学实验显示在B2至B4时期，其表皮细胞膨大，细胞壁变薄，叶绿体降解，迅速进入程序性死亡，细胞结构崩坏。转录组分析结果检测到细胞壁合成和代谢以及细胞壁松弛和细胞扩张相关基，并鉴定到10个NAC家族基因表达量的强烈变化，qPCR检测发现其中VrNAC72b是一个在花瓣中特异表达的基因，并且表达量B3和B4阶段过程迅速升高。在烟草中瞬时表达VrNAC72a/b导致叶片黄化，在拟南芥中过表达VrNAC72b也会导致阳性植株的叶片提前衰老，NBT和DAB染色显示阳性植株的各组织中活性氧含量提升。[结论]绿豆开花过程中细胞膨大并迅速死亡，导致花瓣张开并随后凋落，此过程中大量细胞壁相关基因参与，并且NAC家族基因也起到重要作用，其中VrNAC72b表达量发生显著变化，并引起花瓣细胞的程序性死亡。

【目的】确定玉米大斑病菌转录因子StSte12在基因组中的位置,分析目的蛋白质StSte12的结构特征;明确StSTE12在病菌不同发育时期的表达情况;筛选可能受StSte12转录因子调控的基因,分析其匹配序列的结构特征,并比较它们在病菌的中表达情况。【方法】利用生物信息学方法,确定StSte12在玉米大斑病菌基因组中的位置并解析目的蛋白质StSte12的结构特征;利用Western blot技术分析StSTE12在病菌不同发育时期的表达规律;根据酿酒酵母Ste12转录因子的下游调控基因,筛选病菌中可能受StSte12调控的功能基因;并利用生物信息学方法得出下游调控基因的结合位点;利用RT-P...

【目的】探究调控具有不同产仔数的川乡黑猪和藏猪的猪子宫内膜妊娠过程的相关miRNA、lncRNA及靶基因，进一步揭示影响不同品种猪子宫内膜妊娠相关的非编码RNA富集的信号通路。【方法】对平均产仔数为11.35和6.7的川乡黑猪和藏猪第2、第5胎次的子宫内膜进行分离，提取RNA，质检合格后进行转录组测序，测序数据经过拼接、比对到miRNA和lncRNA、以及预测其靶基因，进一步进行GO和KEGG富集分析筛选到调控川乡黑猪和藏猪不同产仔数的候选基因以及信号富集通路。【结果】不同胎次的川乡黑猪和藏猪之间存在多个miRNA、lncRNA及靶基因的差异表达，其中第2胎次具有1571个miRNA和2042个lncRNA差异表达，第5胎次具有1042个miRNA和2096个lncRNA差异表达。进一步根据靶基因的GO和KEGG富集分析发现川乡黑猪在促性腺激素释放激素(GnRH)分泌、ECM受体互作以及Wnt信号通路等的富集程度高于藏猪。同时发现川乡黑猪相比于藏猪有醛固酮调节钠重吸收、谷胱甘肽代谢、果糖和甘露糖代谢等过程的富集。此外，已鉴定的关键候选调控基因包括FSHR(Follicle stimulating hormone receptor)、DBX1（Developing brain homeobox 1）、ARID2（AT-rich interaction domain 2）、TNC(Tenascin C)、NT5C2（Neuropilin 2）、LAMC3(Laminin subunit gamma 3)、MADD（MAP kinase activating death domain）等。【结论】高产仔数的川乡黑猪相比于低产仔数的藏猪在子宫内膜妊娠过程中有更高的促性腺激素释放激素(GnRH)分泌、ECM受体互作以及Wnt信号通路富集（GO分析结果），同时也有代谢途径的参与（KEGG分析结果）。涉及到的关键调控基因主要有FSHR、DBX1等，并且这些基因的表达差异进行了qPCR验证。总的来说，本研究为探究非编码RNA在猪子宫内膜妊娠过程中的功能及其分子调控机制提供了新的思路。

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】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。

为分析清远麻鸡不同组织中miR-142-3p的表达情况，并筛选其在脾脏中的关键靶基因，本研究利用在线数据库预测鸡miR-142-3p靶基因，并对靶基因进行GO和KEGG富集分析以及构建蛋白-蛋白互作网络。利用在线公共数据库，分析脾脏相对于其他组织的miR-142-3p表达量；再根据miRNA表达量与其靶基因表达量负相关机制，对miR-142-3p靶基因与脾脏中相对其他组织显著下调基因取交集，筛选潜在靶基因。结果表明：1）预测获得85个靶基因，GO富集分析显示，靶基因参与多种高分子化合物的合成与转运过程。2)KEGG结果显示富集到MAPK、Notch、Wnt等多条与抗肿瘤免疫相关的信号通路。3)PPI网络共筛选到4个Hub基因。4)miR-142-3p在脾脏中的表达量极显著高于肝脏、肺脏、胸肌、心脏和肾脏（P<0.01）。5）共筛选到TWF1、MYH10、NFIB、FNBP1L和FERMT2 5个靶基因。综上，鸡miR-142-3p在脾脏中很可能通过TWF1、MYH10、NFIB、FNBP1L和FERMT2发挥生物学功能。本研究为解析鸡miR-142-3p的功能及其分子机制提供了参考和依据。

【目的】对不同品种鸡肉中的风味物质和基因进行筛选，为开展品种选育及鸡肉产品的开发利用等研究提供科学依据。【方法】首先对消费者购买肉鸡的主要选择因素进行市场调查。其次分别选取上市日龄的地方品种鸡（文昌鸡、鹿苑鸡）、培育品种鸡（817肉鸡、花山鸡）、引进白羽肉鸡（罗斯308），每个品种选取接近平均体重的30只鸡（公母各15只）屠宰，屠宰后迅速取两侧胸肌，用于品尝评定、常规肉品质、肌纤维特性、肌苷酸、脂肪酸、氨基酸含量及相关基因表达的测定。最后通过偏最小二乘法（partial least squares,PLS）将品尝评定结果与理化测定结果进行关联分析，挖掘影响品尝评定的风味物质。【结果】（1）风味是消费者购买肉鸡的主要选择因素。文昌鸡肉的甜味、鲜味显著高于罗斯308(P≤0.05)。（2）文昌鸡、鹿苑鸡平均肌纤维面积显著低于其他品种（P≤0.05），平均肌纤维直径显著低于花山鸡、罗斯308(P≤0.05)。文昌鸡肌苷酸含量显著高于其他品种（P≤0.05）。文昌鸡、鹿苑鸡饱和脂肪酸含量显著高于其他品种（P≤0.05），罗斯308不饱和脂肪酸含量显著高于文昌鸡、鹿苑鸡、817肉鸡（P≤0.05）。文昌鸡除赖氨酸外的氨基酸含量相对较高，鲜味氨基酸含量显著高于其他品种（P≤0.05）。罗斯308除赖氨酸外的氨基酸含量相对较低。文昌鸡、鹿苑鸡、817肉鸡、花山鸡谷氨酸ATV值大于1，根据谷氨酸ATV值的大小进行排序：文昌鸡>鹿苑鸡>817肉鸡>花山鸡；文昌鸡丙氨酸ATV值大于1。（3）文昌鸡胸肌ACOX1基因的表达显著高于817肉鸡和罗斯308(P≤0.05)，文昌鸡、鹿苑鸡GADL1基因的表达显著高于其他品种（P≤0.05）。文昌鸡GLUD1基因的表达显著高于817肉鸡、花山鸡、罗斯308(P≤0.05)。（4）大部分的脂肪酸对鸡肉的咸味、酸味呈正效应，大部分氨基酸对甜味、鲜味呈正效应，肌苷酸对鸡肉的甜味、鲜味呈正效应。棕榈酸油酸、α-亚麻酸、亚油酸、肌苷酸及除赖氨酸外的其他游离氨基酸对鸡肉的风味水平呈正效应。【结论】肌苷酸、氨基酸含量的差异可能是地方品种鸡风味优于引入品种鸡的主要原因之一。GADL1、GLUD1基因可能是影响不同品种鸡肉风味差异的相关基因。肌苷酸、谷氨酸、丙氨酸、棕榈酸油酸、α-亚麻酸、亚油酸含量不同对鸡肉风味有影响。

【目的】探明水杨酸(SA)对苹果叶片基因转录调控的影响,鉴定SA信号途径及其调控基因,为研究SA介导的抗病分子机制提供理论依据。【方法】生长30 d的‘嘎啦’组培苗叶片用2 mmol·L-1水杨酸(SA)处理12 h,以CTRL(0.2%乙醇)处理作为对照,利用Illumina Hi Seq TM 2000进行转录组测序,通过综合的生物信息学分析(差异基因筛选、条件特异性分析、GO分类及KEGG富集分析等)筛选SA信号途径的调控基因。克隆受SA特异性诱导表达基因的启动子,利用苹果细胞原生质体转化技术,进行

【目的】通过比较干毛和未干毛羽毛毛囊的形态学和基因表达差异，挖掘调控黄羽肉鸡羽毛干毛性状的重要候选基因和信号通路。【方法】分别采集背部未干毛和干毛羽毛皮肤组织样本各3个，运用组织切片技术，比较干毛和未干毛羽毛毛囊形态学差异；运用RNA-seq技术，比较两组样本之间的差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs），并对其进行功能富集分析和蛋白互作网络构建；采用荧光定量PCR技术（RT-qPCR）对测序结果准确性进行验证。【结果】证实未干毛羽毛的毛囊处于生长期，已干毛的羽毛毛囊处于静止期。以未干毛毛囊（生长期）皮肤样本为对照，在干毛毛囊（静止期）皮肤样本中发现了942个DEGs(|fold-change|>2和P<0.05)，其中384个基因表达下调，558个基因表达上调。Go功能分析显示细胞分裂、周期调控等相关生物过程被显著富集(P<0.05)。KEGG分析发现，MAPK、TGF-β、p53及DNA复制等相关信号通路被显著富集(P<0.05)。构建差异蛋白相互作用（PPI）网络，通过CytoHubba分析获得6个hub基因，分别为CDK1、MAD2L1、BUB1、CCNB2、PLK1和BUB1B。GSEA富集分析筛选到紧密连接、胰岛素、MAPK、TGF-β和细胞周期等信号通路与鸡羽毛毛囊生长周期显著关联（|NES|>1, FDR<0.25）。RT-qPCR结果显示8个DEGs表达趋势与RNA-seq结果基本一致。【结论】鸡羽毛的干毛性状与毛囊周期发育相关，MAPK和TGF-β等信号通路可能通过调控细胞周期相关基因的表达在羽毛生长发育中发挥重要作用；结果为进一步深入了解黄羽肉鸡羽毛干毛性状分子调控机制提供了基础资料。

为挖掘脊椎动物胚胎发育过程中皮肤调控模式的改变,以鸡胚作为模型,利用来源于NCBI数据库的SRA数据子库中胚胎发育第6～21天的皮肤组织RNA-Seq数据进行聚类分析,在基因共表达网络、信号通路、蛋白互作网路3个层面基于网络拓扑属性逐步挖掘核心基因集,并分析核心基因集在不同发育阶段的互作网络变化。结果表明:1)鸡胚皮肤发育过程在基因谱水平上可分成5个阶段,分别为6～9d、10～12d、13～14d、15～17d和18～21d;2)功能富集分析表明发育早期的皮肤分化程度低、可塑性强,中期是皮肤毛囊发育关键期,最后4d为皮肤细胞外基质建立期,分子发育过程存在严格的顺序模式;3)在基因调控网络层面深度挖掘并筛选鸡胚皮肤发育的分子调控过程。综上,本研究根据网路拓扑属性结合蛋白互作数据库提出参与不同发育模块的关键枢纽基因,为转录组测序数据的分析及脊椎动物皮肤发育过程的分子机制研究提供一些新的视角和分析方法。

凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)是中国主要的对虾养殖品种之一,对低温的耐受性较差,低于18℃就会停止摄食。为了探究凡纳滨对虾耐低温性状相关基因,选用凡纳滨对虾低温胁迫组(18℃)和常温组(24℃)肝胰腺组织为实验材料,进行Illumina HiSeq 2500测序,对测序原始数据进行拼接、注释,以及筛选分析低温胁迫下的差异表达基因。结果显示,测序共获得50921条基因(unigene),平均长度为828 bp, N50为1589 bp,其中28.13%为已知基因。基因差异表达分析共筛选得到243个低温胁迫相关基因,其中89个上调表达, 154个下调表达。功能富集分析发现,差异表达基因多富集在生物结合和催化过程、过氧化物酶、溶酶体、精氨酸和脯氨酸的代谢以及氨基酸的生物合成途径中。进一步根据Q-值共筛选出10个差异表达最显著的基因,其中ATP结合盒B亚家族6转运蛋白基因(ATP-binding cassette sub-family B member 6, ABCB6)、C型凝集素基因(C type lectin)、谷氨酰胺合成酶基因(glutamine synthetase, GS)在低温胁迫下均呈下调表达,推测可能参与了凡纳滨对虾低温应答反应。利用Real time RT-PCR验证转录组数据,结果证明基于转录组测序筛选低温胁迫下的差异表达基因是可行的。本研究为揭示凡纳滨对虾耐低温分子调控机制提供了基础数据和理论依据。

【目的】为探究不同施氮量对枸杞主要次生物质甜菜碱及合成关键酶含量基因水平的影响，为宁夏枸杞品质代栽培提供技术支持。【方法】以‘宁杞1号’为试验材料，运用裂区试验设计，主区为氮肥施用深度A（A1:0～20 cm，A2:20～40 cm）2个处理，副区为氮素施用量B（CK:0 kg/666.7 m~(2)、B1:15 kg/666.7 m~(2)、B2:30 kg/666.7 m~(2)、B3:45 kg/666.7 m~(2)、B4:60 kg/666.7 m~(2)）5个处理，通过枸杞生长期间相关指标测定及不同氮素水平枸杞样品高通量下的转录组测序分析，明确氮素对枸杞甜菜碱及代谢关键酶的影响。【结果】随着施氮量的增加，枸杞甜菜碱及其合成相关酶含量基本呈上升趋势，在浓度达到45 kg/666.7 m~(2)时，所测定指标含量开始下降。转录组测序共获得98 264个基因，其中差异表达的基因10 081个。GO注释分析表明，注释基因主要富集在光合作用、质外体、单加氧酶活性、叶绿素、四吡咯结合酶活性等过程中；且进行KEGG注释后，分析发现差异基因信号通路显著富集在植物激素信号传导、植物病原菌互作以及核糖体中；对与甜菜碱合成相关酶差异基因进行分析，发现其表达量均有不同程度的上调。综合分析所测定指标含量和基因表达水平之间的关系，表明甜菜碱合成相关酶基因的上调，导致枸杞果实内甜菜碱含量发生变化。【结论】甜菜碱合成关键酶是单加氧酶和甜菜碱醛脱氢酶，随着施氮量的适量增加，甜菜碱合成关键酶含量及其相关基因数量上调，致使枸杞果实内甜菜碱含量上升。