科研产出
基于NCBI香葱转录组数据库的SSR标记开发
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了明确香葱转录组中SSR的总体分布特点,开发香葱EST-SSR标记用以香葱遗传多样性研究,本研究从NCBI数据库上获取葱属转录组数据（SRR3144570）并利用MISA软件筛选香葱转录组测序,共获得94 805条转录本序列,检测出9 511个SSR位点,SSR出现频率为10.03%。在搜索的6种SSR位点类型中,1～3个核苷酸重复类型为香葱SSR重复的主要类型（占98.63%）,其中单核苷酸占55.80%、二核苷酸占21.32%、三核苷酸重复类型占21.51%。SSR重复基元主要有41种,其中以一核苷酸重复基元类型A/T（55.01%）、二核苷酸重复基元类型AC/GT （8.11%）和AT/AT （7.95%）频率最高。分析得到转录组SSR重复序列的长度在10～158 bp之间,平均长度为53.23 bp。根据这些SSR位点,利用Primer Premier 3.0进行引物开发,共设计出9 492对SSR引物。随机选取200对引物,其中有197对能进行有效扩增,占选取SSR引物对的98.5%,同时37对引物在6份表型差异显著的香葱种质资源中呈现多态性。采用该37对引物对56份香葱种质鉴定多样性,发现在相似系数为0.68时,可将56份香葱种质分为4个类群,聚类结果与表型结果一致。以上结果表明,基于NCBI数据库香葱转录组测序开发的SSR标记丰富了香葱的分子标记数量,为香葱遗传多样性分析、种质资源鉴定提供充足可靠的标记来源。
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木薯叶芽和花芽的转录组差异分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：本研究以木薯花芽与叶芽为材料,通过Illumina HiSeqTM4000测序平台对其进行转录组测序,结果获得高质量序列45 010 506个、碱基数13.46 Gb,GC含量在43.5%以上、比对效率在78%以上.筛选得到3 782个差异表达基因(DEGs),其中上调2 409个、下调1 373个.DEGs涉及的主要功能有一般功能预测,翻译,复制、重组与修复,信号传导机制,次生产物合成、运输与代谢,翻译后修饰、蛋白质周转和分子伴侣,氨基酸运输与代谢,碳水化合物运输与代谢.DEGs显著富集的KEGG通路主要有植物激素信号传导、苯丙烷类生物合成、淀粉和蔗糖代谢、苯丙氨酸代谢、氨基酸的生物合成和碳代谢.获得植物开花相关基因47个,其中39个上调表达、8个下调表达.研究结果在一定程度上解析了木薯花芽分化的分子机制,并为后续的深入研究提供了基础数据.
关键词： 木薯(Manihot esculenta) 转录组测序 花芽分化 开花基因
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牛大力淀粉酶基因家族的生物信息学分析
《广西植物 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：该文基于不膨大和膨大的牛大力根的转录组测序结果,采用生物信息学技术对筛选到的28个牛大力淀粉酶基因进行分析.结果 表明:28个牛大力淀粉酶相关蛋白基因编码的氨基酸序列分子量为20.78~349.39 KDa;均为酸性蛋白部分;部分亚细胞定位在叶绿体;具有PLN02784 super family、AmyAc-family super family结构域;二级结构中除MsAm1、MsAm7、MsAm8、MsAm15、MsAm16、MsAm22、MsAm23、MsAm28中α螺旋占比最大外,无规则卷曲的比例最大;三级结构预测具有α淀粉酶结构、β淀粉酶结构、异淀粉酶结构等;淀粉酶基因家族共有86个作用元件,MsAm9的作用元件最多(42个);系统发育树表明MsAm15、MsAm16归于1类,且均具有motif 2、motif 3、motif 7,MsAm4、MsAm24、MsAm26归于1类,与拟南芥淀粉酶进行比对,AtBM4和MsAm6归为一类,AtAM2和MsAm2归为一类,AtBM8和MsAm5归为一类,AtBM4和MsAm6归为一类,AtAM10和MsAm22归为一类,AtIM3和MsAm17归为一类.这些分析结果可为今后深入研究28个牛大力淀粉酶的生物学功能和调控机制提供一定的理论依据,为牛大力根部膨大的研究及品种的改良提供参考.
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基于转录组测序的木薯性别决定相关基因挖掘
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确木薯不同性型花的转录组差异,为深入研究木薯多开雌花和两性花及协调木薯性别比例提供理论参考.[方法]以木薯雄蕾、雌蕾和两性蕾为供试材料,采用Illumina HiSeqTM 4000测序平台对其进行转录组测序,通过生物信息学对转录本进行比较分析,预测和筛选出木薯性别决定相关基因.[结果]通过转录组分析获得高质量序列(Clean reads)64189053个,高质量碱基19.29 Gb.3种花蕾的GC含量均在43.00%左右、Q30均在95.00%左右.木薯雄蕾、雌蕾和两性蕾的Clean reads总数分别为42642272、42172402和43563432条,其中,参考基因组和单端的比对率均在77.00%左右、多位置比对率均小于0.80%,正、负链比对率均在39.00%左右;约有90.00%的序列定位于外显子,仅有5.00%的序列定位于内含子或基因间区.在雄蕾—雌蕾(前者是对照,后者是处理,下同)、雄蕾—两性蕾和雌蕾—两性蕾3个对比组中分别筛选到3629、2499和2492个差异表达基因(DEGs),注释到GO功能数据库中的DEGs分别为2544、1749和1807个,其中,雄蕾—雌蕾对比组的上调表达基因和下调表达基因数量均最多.以富集于生物学过程(主要为代谢过程和细胞过程)的DEGs最多,其次是分子功能(主要为结合和催化)和细胞组分(主要为细胞和细胞部分);无论是注释到GO功能数据库的DEGs,还是注释到生物学过程、细胞部分和分子功能等主要次级分类中的DEGs,均以雄蕾—雌蕾对比组最多.3个对比组中均以参与激素信号传导的DEGs最多;且又以富集于一般功能预测的DEGs最多,其次是富集于转录的DEGs,富集于复制、重组和修复及信号传导机制的DEGs也较多,但雄蕾—雌蕾对比组大部分GOG功能类别的DEGs明显多于雄蕾—两性蕾和雌蕾—两性蕾对比组,而雄蕾—两性蕾与雌蕾—两性蕾对比组间差异不明显.3个对比组的DEGs富集于50条KEGG信号通路,其中以富集于植物激素信号传导的DEGs最多,共筛选获得88个与激素信号转导相关的DEGs,其中log2FC>3的基因有26个,且大多数为生长素相关的基因.木薯雄蕾、雌蕾和两性蕾间差异表达的转录因子基因有196个,log2FC>3的转录因子基因有87个,主要为ERF、bHLH、WRKY和MYB四大类转录因子基因.[结论]木薯不同性型花存在较多的DEGs,其中与生长素及ERF、bHLH、WRKY和MYB转录因子相关的基因均与木薯性别决定密切相关,可能是木薯性别分化的关键调控基因.
关键词： 木薯 性别决定 基因挖掘 差异表达基因(DEGs) 激素信号传导 转录组测序
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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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通过嫁接传染的不同阶段黄龙病对椪柑转录组的影响
《基因组学与应用生物学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：黄龙病(huanglongbing, HLB)是华南柑橘产区最严重的病害之一,主要通过柑橘木虱和嫁接等方式传播,不同的感病方式对寄主的影响可能有所差别.本研究通过嫁接的方式,研究黄龙病对椪柑在感病早期和发病晚期转录组的影响.在早期(14 wpi),总共有6 467个基因出现了显著差异表达,而在晚期(22 wpi),总共有9 625个基因出现了显著差异表达.对差异表达的基因进行KEGG富集分析,发现14 wpi组的差异表达基因总共有14个通路出现了富集,而22 wpi组的差异表达基因总共有24个通路出现了富集.对8个差异表达的基因进行荧光定量PCR验证,结果表明这些基因在两个阶段的表达变化趋势与转录组的数据基本一致.本研究通过研究黄龙病不同发病阶段的差异基因表达,为探究黄龙病的发病机理提供了一定的理论基础.
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水稻叶片响应细菌性条斑病侵染的转录组分析
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：水稻细菌性条斑病是为害水稻主要的细菌性病害之一,可造成水稻显著减产.为了研究水稻对细菌性条斑病侵染响应的分子机制,通过Illumina Hiseq 4000平台测序,对细菌性条斑病侵染水稻叶片转录组基因的表达情况进行分析.结果表明,细菌性条斑病侵染水稻前(B1)和侵染20 d后(B2)两组出现了10 227个差异转录基因(differentially expressed genes, DEGs),基中上调表达9 441个,下调表达786个.通过GO功能分类和KEGG富集分析,将差异基因划分为51个功能类别和134个代谢途径,包括糖酵解、淀粉与蔗糖代谢、苯丙氨酸代谢、α-亚麻酸代谢、植物激素信号转导、氧化磷酸化等生物学过程.研究结果为发掘与水稻抗细菌性条斑病基因相关的关键基因、遗传育种及其研究开发提供了参考和依据.
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大豆抗豆卷叶螟的转录组和蛋白质组关联分析
《中国农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过对大豆受豆卷叶螟幼虫胁迫下的转录组和蛋白质组结果进行联合分析,筛选出一些与大豆抗豆卷叶螟相关的候选基因,为深入认识大豆抗豆卷叶螟的分子调控机制奠定基础。【方法】以高抗材料赶泰-2-2(HR)和高感材料皖82-178(HS)为研究对象,运用RNA-Seq技术和i TRAQ技术鉴定出豆卷叶螟幼虫取食诱导0和48 h时样品间的差异表达基因(DEGs)和差异表达蛋白(DEPs),将在蛋白水平和转录水平关联到的所有可定量数据进行关联分析,计算蛋白水平和转录水平间的相关系数。【结果】蛋白质鉴定结果表明,HR48/HR0、HS48/HS0、HR0/HS0和HR48/HS48比较组中分别鉴定出236、250、213、211个DEPs;转录组鉴定结果表明,HR48/HR0、HS48/HS0、HR0/HS0和HR48/HS48比较组中分别鉴定出1 064、680、605、468个DEGs。定量关联分析结果表明,HR48/HR0、HS48/HS0、HR0/HS0和HR48/HS48比较组的相关系数r分别为0.156、0.2687、0.1149和0.035;HR48/HR0、HS48/HS0、HR0/HS0和HR48/HS48比较组中分别关联到11、9、3和4个DEPs/DEGs,其中蛋白和m RNA表达趋势相同的基因分别有11、9、2和3个,蛋白和m RNA表达趋势相反的基因分别有0、0、1和1个。生物信息学分析结果表明,这些差异蛋白功能涉及代谢途径、核糖体、类黄酮生物合成、亚油酸代谢、氨基糖-核苷酸代谢、氨酰生物合成、亚麻酸代谢、次生代谢产物的生物合成、苯基丙酸生物合成、RNA运转、谷胱甘肽代谢、抗坏血酸盐和aldarate代谢等。功能关联分析结果表明,HR48/HR0比较组中有27条Pathway通路共关联到101个DEPs和23个DEGs,HS48/HS0比较组中有15条Pathway通路共关联到147个DEPs和16个DEGs,HR0/HS0比较组中有18条Pathway通路共关联到82个DEPs和10个DEGs,HR48/HS48比较组中仅有1条Pathway通路关联到71个DEPs和2个DEGs。同时关联发现胰蛋白酶抑制剂A、K型胰蛋白酶抑制剂、查尔酮异构酶4、脂氧合酶9、α-加氧合酶1、9S-脂氧合酶、植物凝集素前体、POD12、应激蛋白SAM22和c APX1等可能是大豆抗豆卷叶螟潜在的靶标蛋白(基因)。q RT-PCR表达分析结果表明,5个DEPs/DEGs在HR48/HR0比较组的表达趋势与它们的RNA-Seq和i TRAQ结果基本一致。【结论】确定了一些与豆卷叶螟的抗性相关蛋白(基因)和代谢通路,这些差异蛋白可能直接或间接参与大豆对豆卷叶螟的抗虫反应。
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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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基于高通量测序的野生毛葡萄转录组SSR信息分析
《江苏农业科学 》 2017 北大核心
摘要：利用毛葡萄叶片高通量转录组测序数据进行简单重复序列(simple sequence repeat,简称SSR)搜索并对其所在的序列进行注释,从而为毛葡萄分子标记开发提供有效信息。从35 238条质量较高的unigene中搜索到4 428个SSR位点,对这些序列进行基因本体(gene ontology,简称GO)、同源蛋白质簇(cluster of orthologous groups of proteins,简称COGs)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyslopedia of genes and genomes,简称KEGG)分类,给出功能注释和Pathway注释,共注释了3 197条unigene。COG数据库将SSR序列分成25类,通过GO分类和KEGG富集性分析,将SSR序列分别归类于38个GO类别和103条通路。这些序列涉及了许多重要的生物功能和代谢途径,预示着这些潜在的标记可能与重要的生物功能有关,这些信息为毛葡萄分子标记的开发和应用奠定了基础。
关键词： 毛葡萄 转录组 高通量测序 简单重复序列(SSR)
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