科研产出
甜瓜果实细胞壁修饰相关基因的筛选和分析
《中国瓜菜 》 2025
摘要：甜瓜细胞壁对果实的脆度和口感具有重要影响。为了阐明细胞壁修饰相关基因对果实发育影响的分子机制，以厚皮甜瓜桂蜜12号为试材，应用转录组学、生物信息学筛选和分析雌花授粉后5 d和20 d的果实生长差异表达的基因。结果显示，果实两个发育时期差异表达基因有2950个，上调1141个，下调1809个。在富集Q值最显著的前20个条目中，GO富集指向细胞组分、生物过程等所涉及细胞壁数目最多（8个，占40%）;KEGG富集后它们指向代谢途径、遗传信息途径、环境信息处理、细胞过程等途径。筛选出多聚半乳糖醛酸酶、扩张蛋白、木葡聚糖内糖基转移酶、葡萄糖醛酸转移酶、激素合成酶等基因，推测它们共同参与细胞壁修饰，影响甜瓜果实品质。
关键词： 甜瓜 细胞壁修饰 差异表达基因 转录组学 生物信息学
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建兰'锦旗'叶片转录组分析
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：建兰‘锦旗’（Cymbidium ensifolium’Jinqi’）为大金边叶艺传统品种，因其易花易植，观赏价值高而倍受人们喜爱。为了解建兰‘锦旗’叶艺中差异表达基因及分子调控途径，本研究对建兰‘锦旗’叶片绿叶部位和黄叶部位进行转录组测序和分析，共获得单基因簇（Unigenes） 32 393条，总长度为33 848 710 bp，平均长度为1 044.94 bp。通过与蛋白数据库的比对，18 063条Unigenes可获得注释信息。基因本体（gene ontology, GO）分析发现，共注释到49个功能组，其中代谢过程和细胞过程（生物学过程）、催化活性（分子功能）以及膜（细胞组分）的富集程度较高。KEGG分析结果表明差异表达基因主要参与光合作用等生物学过程的调节，共筛选出32条差异基因富集的代谢通路，58个差异表达转录因子。进一步筛选差异表达显著的20个转录因子，分析发现，其中上调表达15个，下调表达5个，主要经光合作用过程、黄酮类生物合成、卟啉和叶绿素代谢等机制介导建兰‘锦旗’叶色调控，提示其在建兰‘锦旗’叶艺进化中可能发挥重要的作用。本研究结果为探究建兰叶艺进化的分子机制研究提供参考。
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1-MCP和SO2保鲜剂处理阳光玫瑰葡萄的转录组学分析
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析2种保鲜剂处理阳光玫瑰葡萄贮藏阶段基因差异表达情况，为从分子生物学角度研究保鲜剂处理对葡萄果实贮藏品质影响的调控机制提供理论参考。【方法】以阳光玫瑰葡萄为试材，采用1-甲基环丙烯（1-MCP）和二氧化硫（SO2）保鲜剂分别对果实进行冰温贮藏（-1～1 ℃），并以不使用保鲜剂的果实为对照，对贮藏1、5、9、13和17周的2种保鲜剂处理及对照的果实分别取样开展转录组学分析，通过实时荧光定量PCR结果证实转录组测序结果的可靠性。【结果】从对照和2种保鲜剂处理的转录组测序结果中共获得371.64 Gb的原始数据，各样品Clean data均达6.03 Gb,GC含量为46.28%～47.53%,Q30≥93.50%，与葡萄参考基因组的匹配率为75.75%～90.23%。1-MCP处理与对照的差异表达基因数在贮藏后13周达最高值，而SO2处理与对照及SO2处理与1-MCP处理的差异表达基因数在贮藏后5周达最高值。贮藏1周和13周时，1-MCP处理与对照之间差异表达基因最多，分别为965和2881个；贮藏5周和9周时，SO2处理与对照之间差异表达基因最多，分别为3698和1628个；贮藏17周时，处理和对照两两比较获得的差异表达基因相差不大。贮藏1～5周果实内部发生细胞组分、分子功能和生物过程等方面的变化较贮藏中后期更为剧烈，且在MYB、AP2/ERF-ERF、NAC、GARP-G2-like、HB-HD-ZIP和WRKY转录因子的调控下，单萜合成相关结构基因表达量在贮藏5周后迅速降低。基于实时荧光定量PCR的所有样本中苯丙烷—类黄酮、类胡萝卜素和单萜合成代谢路径相关基因表达水平检测结果与转录组测序分析结果基本一致。【结论】1-MCP与SO2保鲜剂对阳光玫瑰葡萄贮藏产生不同影响，前者在贮藏过程中抑制果实成熟和衰老作用释放较后者更为平缓，且通过阻断乙烯与受体结合并抑制ETR、EIN3和ERF1/2这3个乙烯信号通路关键基因表达发挥延缓衰老作用。转录因子MYB、AP2/ERF-ERF、NAC、GARP-G2-like、HB-HD-ZIP和WRKY与单萜合成基因相关性较强，且6类转录因子之间存在较强相关性，其可能通过互作调控果实单萜合成或其他成熟衰老过程。
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睡莲叶片胎生发育转录组分析
《热带作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：睡莲叶片胎生现象是繁育途径的重要补充,对种群的传播、扩散和生态环境的适应性有重要作用。通过转录组测序技术筛选和分析睡莲叶片胎生现象相关的代谢路径和调控基因,为深入认识睡莲叶片胎生发育的分子机制提供参考。以叶片具有胎生现象的‘小花睡莲’（X）和叶片无胎生现象的‘蓝星睡莲’（L）为材料,利用RNA-Seq技术对叶片4个发育阶段的叶脐部分进行生物信息学分析。分析对照（L）和样品（X）叶片不同发育阶段测序结果:筛选出的差异表达基因（DEGs）中,34 909个基因（48.65%）表达上调,36 850个基因（51.35%）表达下调。DEGs分析显示,随着叶片的发育,X和L上调基因和下调基因数均呈增加趋势。对L1-vs-X1、L4-vs-X4阶段的GO和KEGG功能富集分析表明,DEGs主要富集在质膜和膜相关成分、胞外区域、细胞壁等相关的细胞组分中,涉及到代谢过程、生物合成和应急响应等;Pathway代谢通路表明,DEGs主要参与到植物激素信号转导、苯丙烷类生物合成、氨基酸类代谢、类黄酮生物合成、甘油磷脂类代谢以及细胞周期相关等过程。对DEGs进一步分析,克隆出了4个可能参与睡莲叶片胎生发育的转录因子。
关键词： 睡莲 叶片胎生 转录组分析 差异表达基因 代谢通路
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与甘蔗间作的花生叶片转录组分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为研究间作甘蔗对花生相关基因的表达调控及响应机制,以花生叶片作为材料,使用Illumina NovaSeq 6000高通量测序技术,对间作花生离甘蔗较近的边行(IPA_leaf)、间作花生离甘蔗较远的中间行(IPB_leaf)及单作花生(MP_leaf)叶片进行转录组的测序分析。将各样本获得的转录组数据进行两两比较,MP_leaf_vs_IPA_leaf、MP_leaf_vs_IPB_leaf和IPB_leaf_vs_IPA_leaf的差异表达基因数分别是1 806个、968个、1 302个,其中上调表达基因分别占61.13%、48.24%、65.05%。GO功能富集分析显示差异表达基因主要涉及细胞壁组织或生物合成、碳水化合物生物合成与代谢过程、细胞多糖生物合成与代谢过程、细胞葡聚糖生物合成与代谢过程、催化活性、氧化还原酶活性及过程等。KEGG富集分析表明差异表达基因主要涉及的代谢通路有苯丙素类生物合成、α-亚麻酸代谢、淀粉和蔗糖的代谢、类黄酮生物合成等。本研究通过花生叶片转录组分析,为研究间作花生叶片基因的表达调控机制提供基础数据资料。
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基于RNA-Seq的甘蔗主茎和分蘖茎转录组建立及初步分析
《基因组学与应用生物学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：本研究以甘蔗与斑割复合体杂交F1代中1个株系在主茎和分蘖茎的节间长度存在明显差异的植株为实验材料,利用RNA-seq测序技术对甘蔗主茎(节间短)和分蘖茎(节间长)叶片样品RNAs进行了转录组测序并进行从头组装分析。结果表明,共获得测序数据量11.16Gb,其中甘蔗主茎(BG-stalk)为5.67Gb,分蘖茎(BG-tiller)为5.49Gb。去冗余后,denovo组装得到69204条Unigene,并对这些Unigene进行七大功能数据库(NR,NT,GO,COG,KEGG,Swissprot和Interpro)注释,结果发现,有83.73%(57942条)的Unigene得到注释,16.27%(11262条)的Unigene未被注释。所有的Unigene共有9156个SSR(simple sequence repeat)位点,其中三核苷酸重复最多、四核苷酸重复最少,且CCG/CGG出现的频率最高。差异表达基因分析显示,分蘖茎(BG-tiller)样品表达的上调基因有1842个,下调基因的有2663个。进一步对这些差异表达基因进行GO和Pathway功能分类分析,分别获得57个功能小组和19条生物通路。本研究对甘蔗主茎和分蘖茎叶片转录组信息进行初步分析,获得了分蘖茎表达上调和下调的差异基因,为后面进一步分析调控甘蔗节间长短差异的基因及挖掘甘蔗分蘖生育调控相关基因提供数据参考。
关键词： 甘蔗(Saccharum officinarum L.) RNA-Seq 转录组 Unigene SSR 差异表达基因
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