矢竹地下茎转录组测序及节间生长相关基因表达分析

【目的】揭示竹子地下茎生长发育的分子机制。【方法】利用高通量转录组测序对矢竹含不同发育阶段节的地下茎转录组图谱进行了分析研究,并利用qRT-PCR对节间生长相关基因进行表达模式分析。【结果】共获得了11 976 条平均长度为1 008 bp的单基因簇(unigenes)。NCBI注释显示,63.8%的单基因簇具有注释结果,其中16 254 条unigenes被注释到137 个KEGG(京都基因与基因组百科全书)代谢通路中。MapMan分析共获得了1 864 个转录因子及603 个激素代谢及信号转导相关单基因簇。在功能基因方面,共获得564 个与细胞壁构建相关的代谢基因,其中92 个与木质素合成相关。此外,对9 个与赤霉素、细胞壁合成及细胞骨架组织相关的基因,通过实时荧光定量PCR,分析了它们在节间不同发育阶段的表达模式。结果显示:细胞壁、细胞骨架下游功能相关基因在矢竹地下茎节间快速生长阶段表达最高; 而赤霉素合成及信号传导相关基因则在节间伸长起始阶段最高。【结论】矢竹地下茎生长发育受到从各类激素、转录因子到其下游功能基因等组成的复杂分子网络的协同调控。     

矢竹地下茎节间生长的解剖学和转录组研究（英文）

【目的】竹鞭是散生竹的主茎,对竹子地下茎的研究对竹子生长发育意义重大。利用多学科方法,综合解析竹子地下茎节间生长的解剖学变化及其转录组特征。【方法】采用形态学观察结合石蜡切片、扫描电镜等方法观察矢竹(Pseudosasa japonica)地下茎生长过程中的形态学变化及解剖结构特征;并利用转录组测序结合生物信息学分析比较不同生长阶段节间转录组特征;差异表达基因利用MapMan软件进行可视化分析。【结果】矢竹地下茎的生长主要由竹鞭前端约14个处于不同生长发育阶段的节间生长引起。解剖学分析进一步表明,长度小于0.4cm的节间细胞具有较强的分裂能力;而1.0 cm长节间主要以细胞伸长生长为主。同时1.0 cm长节间基本组织细胞已具有显著的长、短细胞之分,且其导管细胞、纤维细胞等维管组织细胞较0.4 cm长节间的同类细胞在长度上更长,发育更为成熟。除此之外,相比于0.4 cm长节间,1.0 cm长节间髓组织已明显破裂,并初步形成了髓腔。通过比较0.4 cm长节间与1.0 cm长节间转录组图谱发现,差异表达基因从0.4 cm长节间中以细胞分裂与初生代谢基因表达为主,向1.0 cm长节间中以细胞壁合成、次生代谢基因表达为主进行转变。同时,1.0 cm长节间与细胞程序性死亡相关基因如乙烯信号通路及活性氧爆发相关基因也呈显著上调表达。【结论】矢竹地下茎节间在生长过程中存在一个明显的由细胞分裂为主向细胞伸长生长为主的转变。同时,在节间生长中还伴随一些发育过程的转变,如长、短细胞的发育,髓腔的形成。而这些过程的转变可能与细胞生长及细胞程序性死亡等相关基因的上调表达有关。     

生长异质大西洋鲑转录组学分析

为探明大西洋鲑在养殖群体中存在生长异质的原因,本研究对大西洋鲑进行转录组学分析,包括生长慢速组(平均体重0.51 kg)和生长快速组(平均体重4.20 kg)各3尾鱼.结果显示,共有332003个基因得到了注释,并筛选出948个差异表达基因,包括363个上调基因和585个下调基因.随后对差异表达基因进行GO功能富集和K...     

拟南芥花粉单细胞转录组分析

为了深入探究花粉基因表达的规律,应用单细胞技术对拟南芥花粉细胞进行了单细胞转录组测序.花粉单细胞RNA-seq结果表明,与叶片转录组相比,成熟花粉中大部分基因表达较低,可能与花粉转录沉默有关.花粉中富集果胶代谢、细胞骨架和钙信号转导等通路,与细胞壁形成和花粉管生长相关.花粉还富集组蛋白甲基化因子,说明花粉中存在表观遗传学调控.应用RT-PCR鉴定出6个花粉特异性表达且功能未知的基因,其中大多数为十字花科特有.总之,本研究精确定量了花粉细胞的基因表达谱,揭示出拟南芥花粉转录组的复杂性和独特性.     

竹类地下茎解剖结构的研究

本文通过对国产故生竹16属76种、5变种和16变型的地下茎的解剖结构的观察研究,描述和讨论了地下茎的一般解剖结构。地下茎中基本组织之比例明显高于地上竿,真鞭的维管束一般为半开放型,但在假鞭类型中为近圆形;地下茎髓环的存在与否和髓腔的相对大小相关。髓腔较大的具髓环,反之无髓环。根据气孔器的结构特征及其与生境的相关性,说明地下茎表皮之气孔器是具有生理功能的。     

高通量转录组测序的数据分析与基因发掘

高通量转录组测序(RNA-seq)是在转录组水平上进行深度测序的一项技术,为真核生物转录组学的研究开创了新平台,但同时测序所得到的海量数据的生物信息学分析成为科研工作者的一大挑战。对转录组测序技术进行了阐述,重点介绍了转录组测序后的数据分析,以及在真核生物尤其是非模式物种中的基因发掘方法。     

碧桃花瓣转录组微卫星特征分析

为开发碧桃转录组微卫星信息,利用454高通量测序技术,对其花瓣转录组序列进行SSR位点发掘,结果发现含SSR的序列4 705条,共得到5 668个SSR,平均每3.49 kb出现1个SSR。微卫星序列主要以三碱基重复为主,约占总数的42.66%。笔者共发现516种碱基重复基元,所占比例最高的为(AG/CT)n(18.34%),其次是(AAG/CTT)n(12.42%)。微卫星多为重复长度小于20 bp的短序列,长度大于20 bp的微卫星仅占总数的12.13%。研究还发现碧桃花瓣微卫星的频率和长度呈显著负相关(P0.05),相关系数为-0.246。     

基于转录组序列的小麦ETS-SSR标记筛选与染色体定位

通过小麦转录组序列分析,获得121 210个非重复序列(Unigenes),在10 672(8.8%)个Unigenes中搜索出1-6个重复基元的11 650条EST-SSR信息位点,筛选并设计出308条SSR引物,选取前30对引物进行合成.有效性扩增检测结果表明,20(66.7%)对引物有清晰条带.利用缺体-四体系共定位了14对引物,分别位于13条染色体的21个位点上.研究表明,利用小麦转录组中EST-SSR信息开发新的SSR标记是可行的,开发的新ESTSSR标记可有效用于小麦基因的定位和遗传多样性的分析等.     

黄姑鱼转录组SSR的开发与验证

利用MISA软件对黄姑鱼转录组测序数据进行分析,共检索到微卫星(simple sequence repeats,SSR)位点12 254个,其中单碱基、二碱基、三碱基重复分别约占42.70%、32.11%、23.44%,四碱基、五碱基、六碱基重复仅分别约占1.60%、0.09%、0.06%。随机选出80个二至六碱基重复来设计PCR引物,有38对引物通过扩增可获得目的条带。利用南海海区野生黄姑鱼样本对其中的18个具有多态性的SSR位点进行扩增效果验证和评价,结果显示:18个SSR的平均等位基因数为7.67,平均有效等位基因数为4.571,平均观测杂合度为0.3984,平均期望杂合度为0.7518,平均多态信息含量为0.6799,其中有15个位点表现出高多态性(多态信息含量0.5)。与传统方法相比较,利用转录组测序数据开发微卫星标记更加省时、高效。     

绵羊骨骼肌转录组高通量测序从头组装和特征分析

本实验旨在对绵羊肌肉转录组进行组装分析,以丰富绵羊的基因组并为进一步对绵羊的相关基因的分子遗传学研究奠定基础。选取Illumina Hiseq 2000测序平台对杜泊羊和小尾寒羊的骨骼肌转录组文库进行了高通量测序,并对测序数据进行从头组装分析。结果表明:两个测序文库共得到103058824个长为2×90bp的高质量的测序序列,经从头组装共产生了145524个unigenes。两个文库间有5718个unigenes差异表达,经GO注释分析后发现它们主要分布在细胞、细胞过程和结合条目中。将两个文库的unigenes进一步组装得到70348个平均长为863bp的all-unigenes,其中35201个被注释到Nr数据库,12219个被注释到COG数据库,并与KEGG数据库中的258个功能通路中的蛋白质和氨基酸新陈代谢通路密切相关。     

Hydroxyl Radical Induced Apoptosis Is Closely Related to Changes in Cellular Energy／Redox Metabolism

IntroductionApoptosis,programmed cell death,is acomplicated process.In recent years,thebiochemical and molecular mechanisms ofapoptosis have been under intense scientificinvestigation[1] .Particularly,research has revealedthe execution pathways of apoptosis and its keycomponents,caspases,as well as a series ofregulators and cofactors.However,furtherresearch is needed on the initiation of apoptosis,namely how a cell is induced to die.This reporthighlights the energy redox metabolic aspects ofa…     

细胞自噬在植物应答盐胁迫中的作用研究

本研究以模式植物拟南芥为材料,利用生理学和遗传学手段分析了盐胁迫下细胞自噬基因和活性氧(ROS)变化的相关性.结果表明野生型拟南芥Col-0在遭受盐胁迫处理3d表现了叶片漂白的症状并且会诱导ROS的产生和积累了大量的细胞死亡.荧光定量PCR实验表明盐胁迫会诱导细胞自噬相关基因的表达,细胞自噬参与了调控植物的防御机制来响应盐胁迫.进一步的实验表明拟南芥细胞自噬突变体atg2和atg5在遭受盐胁迫处理3d表现了更加严重的叶片漂白症状并且积累大量的细胞死亡和ROS.初步表明细胞自噬主要是通过调控ROS的产生来应答盐胁迫.     

林木根际微生态过程与细根寿命调控机制研究进展

细根在森林生态系统中具有重要的生物学和生态学地位。细根寿命取决于树种本身,也受控于环境条件。根际作为植物、土壤与微生物三者交互作用的区域,其中的微生态过程对细根寿命的调控具有决定意义。笔者基于当前国内外细根寿命调控的主要因素,分别从根际碳沉积与根际微生态过程、根系对根际微生物群落构建的影响、根际微生物对细根寿命调控的可能机制3个方面对根际微生物与根系的互作效应,及其对细根寿命调控机制的相关研究进展进行综述。在此基础上,提出了:①酚酸介导的植物-微生物化学对话机制是未来根土互作研究的重要领域;②根系与微生物互作主要以光合产物碳作为枢纽,根际碳沉积促进了土壤微生物在根际的定殖,进而导致根际的微生物群落在组成和结构上与非根际土壤的呈现显著差异;③根土互作过程中由根系和根际微生物产生的信号物质可能对根系的生长发育产生显著影响;④作为细菌的主要群感信号分子,酰化高丝氨酸内脂(AHLs)可参与调控根系细胞的凋亡;真菌侵染根系后也可能导致根内活性氧(ROS)累积,进而调控根系细胞凋亡。目前未见根际微生物参与根系寿命调控的研究报道。建议进一步构建细菌群落演变-群感信号表达-细根寿命关系模型,以及真菌侵染-活性氧信号内稳态调控-细根寿命关系模型,这些对深入揭示林木细根衰老和凋亡的微生态调控机制具有重要理论意义。     

藤茶多糖组分AGP-3的体外抗氧化活性研究

研究了藤茶多糖组分AGP-3的体外抗氧化活性.用K3[Fe(CN)6]模型测定多糖的还原能力,用试剂盒方法测定丙二醛(MDA)及活性氧(ROS)含量,用分光光度法测定小鼠红细胞溶血和小鼠肝线粒体肿胀度.结果表明,AGP-3在化学模拟体系具有一定的还原能力和清除活性氧能力,一定浓度范围内具有体外清除小鼠血清活性氧的作用,并能减少小鼠肝组织及肝线粒体MDA的生成,可抑制小鼠红细胞溶血和肝线粒体肿胀.     

川芎嗪对缺氧缺糖损伤大脑皮层神经元的保护作用及初步机制研究

目的:研究川芎嗪(TMP)对缺氧缺糖(OGD)损伤大脑皮层神经元的保护作用,探讨TMP神经保护作用的可能机制.方法:建立体外原代大脑皮层神经元OGD模型,利用MTT法和LDH试剂盒分别检测细胞存活率及细胞毒性;Hoechst染色法检测细胞凋亡;流式细胞仪检测细胞内ROS的含量;实时-PCR检测细胞内线粒体生物合成相关mRAN(PGC-1α,TFAM)的表达量.结果:经OGD损伤4 h后,细胞活力明显下降,细胞释放的LDH含量升高;细胞凋亡形态学特征明显,细胞凋亡率增加;细胞内ROS含量增加,同时PGC-1α和TFAM mRNA的表达量明显减少.TMP预保护后,可以明显提高OGD损伤后细胞的存活率,降低LDH的释放,改善细胞核形态变化,并且减少细胞凋亡率,抑制细胞内ROS的产生,提高PGC-1α和TFAM的表达.结论:TMP对OGD损伤的神经元具有神经保护作用,其机制可能与抗氧化,抗凋亡和增加线粒体生物合成相关因子(PGC-1α,TFAM)的表达有关.     

表没食子儿茶素没食子酸酯通过活性氧生成抑制细菌的生长

表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)具有显著的抗氧化等生物学作用.运用平板菌落计数法,测定了5、10、20mg/L EGCG抑制细菌生长繁殖的效应,分析了200U/mL过氧化氢酶和80mg/L N-乙酰半胱氨酸对EGCG抑菌作用的影响机制.结果显示EGCG以剂量依赖方式抑制表皮葡萄球菌(S.epidermidis)和大肠杆菌(E.coil)的生长繁殖,而过氧化氢酶和N-乙酰半胱氨酸则减弱EGCG的抑菌作用,表明EGCG抑制细菌生长的作用可能是通过生成活性氧介导的.     

细胞应激条件下嗜热四膜虫线粒体膜电位变化研究

单细胞线虫纲原生动物四膜虫(Tetrahymena),在H2O2的诱导下可发生凋亡样死亡.另外,最新研究表明细胞中活性氧簇(ROS)的积累可有效地诱导细胞自噬途径的发生.通过流式细胞技术和荧光显微技术,检测了经饥饿和ROS诱导剂处理后,线粒体内膜电位变化及细胞内ROS的积累.此外,应用两种抗氧化剂氮乙酰半胱氨酸(NAC)和过氧化氢酶(Catalase)分别对四膜虫细胞进行处理,检测了在氧化应激条件下的抗氧化作用效果.结果表明,Oligomycin和Menadione可有效抑制线粒体膜电位的维持,从而导致细胞内ROS积累.同时,H2O2处理和饥饿处理可以导致嗜热四膜虫细胞线粒体膜电位丧失以及细胞质ROS积累.另外,N-acetylcystine和Catalase可有效地降低四膜虫细胞内ROS的积累,以及保持四膜虫细胞线粒体内膜电位,维持通透性.     

Lipid Peroxidation-Mediated Telomere Shortening in Hydroxyl Radical-Induced Apoptosis in HeLa Cells

IntroductionReactive oxygen species(ROS) generation has beenfound to be an important event in apoptotic tumorcell death induced by various anti- cancer agentssuch as camptothecin,vinblastine,inostamycinand adrimycin[1] .On the other hand,ROSscavengers such as N- acetyl- L- cysteine(NAC) andglutathione(GSH) have been found to inhibitapoptosis induced by TGFβ- 1 ,TNF-α and growthfactor deprivation in IL- 3 - dependent murine pro- Blymphocyte,murine T cell hybridoma,humanovarian- carci…     

Physiological Defense Mechanism of Ligularia intermedia Against UV—B Radiation on Dongling Mountain

Liguloria intermedia growing at different altitudes were used to investigate the mechanism of ultraviolet (UV)-resistance on physiological aspects in the field. The tests compared the absorbance of the UV-absorbing compound, the content of chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoids, and the activities of peroxidase (POX) and superoxide dismutase (SOD) in Ligularia intermedia growing at three different altitudes on Dongling Mountain in northern China. There were no significant differences between the plants growing at 1160m and 1820m. However, all of these factors increased dramatically at 2190m. The results indicate tha tthe UV-resistance of the plants mainly depends on the mechanism of filtering the radiation and preventing the reactive oxygen species (ROS) damage produced by UV-B.