云南省玉米大斑病菌的RAPD分析

 应用7条随机引物对采自云南省不同玉米产区的玉米大斑菌81个菌株的DNA进行了RAPD分析.结果表明,这些菌株共产生60条谱带,其中43条为多态性带,占71.7%.利用UPGMA法对DNA扩增图谱进行聚类分析,以遗传距离0.50为阈值,81个菌株可分为5个遗传群体,表明云南省玉米大斑病菌中具有丰富的种内遗传多样性.然而,这种分子标记所划分的群体与菌株来源地及致病类型间没有直接关系.     

玉米抗大斑病菌单基因系的建立及其在Exserohilum turcicum生理小种鉴定中的应用

利用美国A632,B37,B73,B68,C103,Va26等30个Ht单基因鉴别寄主, 按美国伊利诺伊大学的大田接种方案与鉴定方法, 建立了适合中国的监测玉米
大斑病菌生理小种鉴定的21个Ht单基因系. 从吉林省15个地区的不同玉米品种中采集玉米大斑病样本, 采用单孢分离获得了32个玉米大斑病菌菌株, 利用已建立的上述21个Ht单基因鉴别寄主, 通过美国的大田鉴定方案进行生理小种鉴定. 结果表明, 这32个菌株均为0号小种, 并未出现生理小种分化现象.     

玉米抗大斑病菌品种特异性抗病蛋白的初步研究

采用有溶剂提取和聚丙烯酰胺等电聚焦电泳方法，从玉米抗大斑病菌品种“苏玉四号”叶片中初步鉴定了其特异性抗病蛋白，通过与大斑病菌孢子的孵育实验，确认该特异性蛋白质能与孢子产生吸附，并对孢子的萌发有较强的抑制作用，并对兔红细胞有凝集作用，该特异性抗病蛋白质的等电点为５．０。     

高效液相色谱对玉米大斑病菌毒素的分离与制备

建立了以高效液相色谱分离制备玉米大斑病菌2号小种毒素的方法,研究了以Nova-PakC18分析柱、制备柱对检测波长、流动相、pH值对分离和制备的影响.结果表明5-羟甲基-2-呋喃甲醛的检测限为0.017 mg/L,其他组分的相对偏差为0.09%～1.9%.在0.005～0.10 g/L范围内,标准毒素的线性回归良好,相关系数和回收率分别为0.971 3和98.2%.该方法快速、准确且重现性好,适于毒素的分离制备.     

利用转录组测序分析大豆矮小突变体中差异表达基因

植株高度是影响农作物产量的重要性状,本实验以大豆矮小突变体为研究材料,发现GA3处理可以部分恢复其矮化表型。为了探究其至矮的分子机制,运用RNA-Seq技术测序分析了野生型和突变体的转录组差异,结果表明有多个与植物激素相关的基因差异表达,其中Glyma19g01590与植物激素GA调节有关,生物信息学分析表明差异表达基因Glyma19g01590的开放阅读框有594 bp,推测编码198个氨基酸,该蛋白具有GASA(Gibberellic Acid-Stimulated in Arabidopsis)保守区域,GASA保守区域与GA调节有关。半定量RT-PCR实验表明Glyma19g01590在突变体中的表达水平明显高于野生型,qRT-PCR实验表明Glyma19g01590在突变体的表达量大约是是野生型的24倍。根据以上结果推测Glyma19g01590基因是导致大豆矮小表型的因素之一。     

云南省玉米小斑病菌生理小种的初步鉴定

从云南省13个地区42个县(市)采集玉米小斑病样本,分离出113个单孢菌株,并在中国鉴别品种上开展了生理小种鉴定.结果表明,玉米小斑病菌生理小种O,C,S和T小种在云南省均有分布,O小种是优势小种,且O小种菌株具有不同致病力,中等致病力菌株和弱致病力菌株频率明显高于强致病力菌株.此外,生理小种类型在不同海拔上分布存在差异,S小种多分布于高海拔地区.     

化州柚与柚的转录组比较及黄酮生物合成差异表达基因分析

为获得化州柚和柚的转录组数据及黄酮类成分生物合成相关的差异表达基因,采集化州柚和柚的嫩叶样本作为受试材料,采用高通量二代测序技术进行转录组测序,并运用Nr、Swiss-Prot、KOG、KEGG等网络数据库进行转录组中表达基因功能的生物信息学分析,共组装得到116 202个单基因(Unigene),注释了68 923个单基因(59.31%),柚转录组中表达基因有94 798个,化州柚中表达基因107 196个,化州柚与柚的转录组差异表达基因共6 419个.结果表明:化州柚相对于柚上调基因有3 799个,占差异表达基因的59.18%,下调基因2 620个,占40.82%.通过与KEGG数据库进行比对,共获得771个基因功能注释,涉及125条代谢通路,找到9个与类黄酮、黄酮和黄酮醇生物合成相关基因,为化州柚和柚的化学成分差异分子基础研究奠定了基因数据基础.     

NaCl胁迫下红砂种子萌动期差异表达基因的转录组分析

【目的】筛选NaCl胁迫下红砂萌发期的差异表达基因,为耐盐碱树种选育提供基因资源。【方法】以前期拟合的萌发阈值浓度(273 mmol/L,记为M)、最适萌发浓度(43 mmol/L,记为L)、蒸馏水(记为C)处理红砂种子,每个处理3次重复,待胚根突破种皮,不超过2 mm时取出,进行转录组测序。【结果】分别在L与C对比组(记为LvsC)、M与C对比组(记为MvsC)、M与L对比组(记为MvsL)中筛选出210、2 273、2 888个差异表达基因,其中LvsC中116个上调表达,94个下调表达; MvsC中1 781个上调表达,492个下调表达; MvsL中2 165个上调表达,723个下调表达; 上调表达基因在KEGG富集中主要集中在核糖体、碳代谢、细胞色素P450代谢、谷胱甘肽代谢等途径,下调表达基因主要富集在蔗糖淀粉代谢、内质网蛋白质加工等过程。【结论】盐胁迫条件下,差异基因诱导相关反应协同发挥作用,最终使胚轴细胞伸长,突破种皮完成萌发。     

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。     

异色瓢虫的HSP 90基因的克隆与特性分析

 采用同源克隆和锚定PCR技术, 从异色瓢虫 Harmonia axyridis (Pallas)中克隆到热休克蛋白HSP 90 基因的cDNA全序列（Genbank number: FJ501962）。cDNA全长2 480 bp,包含3′非编码区域(UTR)为200 bp和5′UTR为126 bp,开放阅读框(ORF) 长2.154 bp,编码717个氨基酸。预测的相对分子质量为82.230, 理论等电点为4.96,无糖基化位点、跨膜结构和信号肽。在N端具有 HSP 90 基因保守的ATPase结构,含有HSP90家族的C末端的保守序列EEVD。与赤拟谷盗 Tribolium castaneum 相比较,同源性高达90%,系统发育分析也表明两者的亲缘关系最近。 HaaHSP 90 基因的克隆和比较分析为进一步深入研究异色瓢虫的抗逆机理及其进化具有重要意义。     

羊传染性脓疱病毒吉林分离株F1L基因的克隆与同源性分析

通过参考GenBank中羊传染性脓疱病毒的F1L基因序列设计引物, 应用PCR技术的特异性扩增了羊传染性脓疱病毒JLSY04株的F1L基因片段, 测序得到了该病毒F1L基因序列, 并与几个参考毒株序列进行比对. 实验结果表明, 羊传染性脓疱病毒JLSY04株与OV/Torino株同源性最低, 为96.0％, 与Jilin株同源性最高, 为99.4%. 即该羊传染性脓疱病毒JLSY04株F1L基因与其他参考毒株间的差异较小, 可作为基因工程疫苗的目的基因.     

杨树接种溃疡病菌Botryosphaeria dothidea 后蛋白质表达差异分析

应用双向凝胶电泳技术,分析了抗病毛白杨和感病北京杨接种溃疡病菌Botryosphaeria dothidea前后的蛋白质表达差异。通过比较两个树种接菌前后的双向凝胶电泳图谱,结果得到在两树种之间共有35个3倍蛋白质差异点,其中接种前毛白杨与北京杨相比上调蛋白4个,下调15个;接种后相比则上调蛋白7个,下调9个。同一树种内,毛白杨接种后与对照相比检测到8个上调蛋白,6个下调蛋白;北京杨接种后与对照相比有8个上调蛋白、10个下调蛋白。对这些差异蛋白产生条件及含量进行分析,笔者认为接菌前抗病毛白杨与感病北京杨相比上调蛋白可能与杨树抗溃疡病的组成型抗病机制有关,接菌后抗病毛白杨与感病北京杨相比上调蛋白可能与杨树对溃疡病的诱导型抗病机制密切相关。最后利用质谱技术鉴定出其中的4个差异蛋白分别是核酮糖二磷酸羧化酶小链、预测蛋白、过氧化物歧化酶、异戊烯二磷酸-异构酶,这些差异蛋白可能与杨树对溃疡病的抗性有一定关系。     

水分胁迫下马铃薯萌芽出苗期 根系转录组差异表达分析

以马铃薯‘克新1号’为材料,通过Illumina HiSeqTM 4000高通量测序技术,对不同水分胁迫后的马铃薯萌芽出苗期根系cDNA文库进行了RNA-Seq分析,拟探明马铃薯感应水分胁迫的分子机制,挖掘出与抗旱密切相关的功能基因.将比对到基因组上的基因利用RPKM衡量各样本间的基因表达丰度,以P0.05筛选出差异表达基因,通过GO (基因本体,gene ontology)数据库、KEGG代谢途径数据库,对不同水分胁迫样本差异表达基因的功能和参与的调控路径进行分析;选择6个差异表达基因,利用实时荧光定量PCR验证RNASeq结果的可靠性.结果表明:(1)DLWR(重度水分胁迫)样本中,比对到基因组的表达基因30 114 133个,差异表达基因5 241个;LWR(中度水分胁迫)样本中,比对到基因组的表达基因32 858 890个,差异表达基因1 488个.2个样本中同时存在的差异基因369个,其中上调表达基因78个,下调表达基因291个;显著差异表达基因主要与蛋白激酶、水解酶、氧化还原酶、水通道蛋白、转运蛋白、转录因子等相关.(2)在GO富集分析中,2个水分胁迫处理样本在生物学功能中富集的类别并不完全相同,但显著富集的主要是与氧化还原、转运、膜结合、转录调节子等相关的基因.(3)KEGG代谢分析显示,差异表达基因显著富集在谷胱甘肽代谢、植物激素信号转导等途径,与植物抗逆能力密切相关.(4)利用qRT-PCR验证的6个基因表达模式与RNA-Seq分析结果一致,证实了RNA-Seq结果的可靠性.通过研究得到了不同水分胁迫下马铃薯根系转录组信息,获得了差异基因及其功能信息,阐明了差异基因所参与的代谢通路及与植物水分胁迫的关系.     

甘蓝型油菜矮化突变体的茎秆发育转录组分析

甘蓝型油菜矮化突变体"NDF-1"是从高秆油菜"3529"理化诱变群体中分离的矮化突变体,它的株高只有高秆亲本的1/3,是一个优良的甘蓝型油菜矮化资源.本文应用RNA-Seq测序技术分析了"NDF-1"茎开始伸长的抽薹期和花期转录组,为深入了解油菜茎秆发育机理提供基因组层面的参考.抽薹期和花期的测序数据通过筛选得到了4.55亿条质量合格的clean reads.经过对高质量序列的组装注释,筛选得到"NDF-1"和"3529"间的2147条差异表达基因(DEGs).选择其中的20个差异表达基因进行了荧光定量PCR验证.通过GO和KEGG分析,发现"NDF-1"的矮化与赤霉素、生长素和油菜素内酯相关,细胞伸长异常和细胞壁的不正常形成也影响"NDF-1"的茎秆发育.从差异基因中筛选出与植物矮化性状相关的基因,为利用矮化基因改善性状和矮化机理的研究和提供了更多信息.     

转录组和蛋白质组整合分析揭示组蛋白H2A去泛素化酶USP16的功能调控网络

作为主要的H2AK119ub去泛素化酶,USP16与造血功能异常、神经发育、癌症发生等病理过程密切相关。它能够调控染色质的动态性和可及性进而调控转录,也调控细胞周期。尽管USP16在细胞核内发挥功能,但它主要定位于细胞质中。迄今对USP16下游具体的功能网络和信号途径缺乏深入研究。在本研究中,我们通过对来自HeLa细胞和两株usp16稳定敲低细胞系的转录组和蛋白质组数据进行对比整合分析,发现usp16敲低后上调的基因和蛋白主要与细胞骨架形成、细胞形态构建等相关的生物学过程有关,usp16敲低后下调的基因和蛋白与线粒体中的蛋白翻译和代谢过程有关。     

基于转录本组和蛋白质组数据的日本血吸虫候选疫苗分子序列的预测和分析

预测了可能模拟致弱疫苗免疫保护性效果的日本血吸虫抗原分子,为实验鉴定抗日本血吸虫候选疫苗分子提供基础.实验基于已发表的辐照尾蚴转化的童虫的特征性转录本组(曼氏血吸虫)和蛋白质组(日本血吸虫)序列,用BLASTP算法等搜寻来源于正常日本血吸虫童虫和成虫的转录本组和蛋白质组中的序列;应用在线软件、相关数据库及文献对这些序列进行序列注释分析.结果获得了与辐照尾蚴转化的童虫特征性表达的分子同源或一致的日本血吸虫序列131条,它们较高比例地出现在正常童虫高表达的分子集类中;进一步文献分析预测得到了52个日本血吸虫候选疫苗分子,它们的序列特征与存在于血吸虫体被的一些分子和已知的抗血吸虫疫苗分子的相类似.用数据挖掘技术获得了一批日本血吸虫候选疫苗分子,为进一步实验研究奠定了基础.     

月季插穗不定根起始的转录组分析和关键基因筛选

为研究月季插穗在不定根发生过程中的关键基因调控机理,利用Illumina平台测序技术对切花月季品种‘卡罗拉’插穗的3个发育阶段(不定根未启动期、愈伤组织形成期和不定根伸长期)插穗基部1 cm皮层进行转录组测序分析,结果表明:月季插穗不定根发生的3个阶段中,在不定根未启动期与愈伤组织形成期之间共筛选出差异表达基因5 033个,其中2 313个基因上调,2 720个基因下调;在愈伤组织形成期与不定根伸长期之间共筛选出差异表达基因1 865个,其中1 332个基因上调,533个基因下调;GO功能分析表明,差异表达基因主要参与生物过程、分子功能和细胞组分3大功能;KEGG富集分析结果表明,差异表达基因主要参与植物激素信号转导、次生代谢产物的合成以及碳水化合物的合成等代谢通路;将月季插穗生根过程中差异性最为显著的8个基因通过实时荧光定量PCR检测其转录水平变化,结果表明: 实时荧光定量PCR的验证结果与转录组测序结果基本一致.     

3个甘蔗品种响应低温胁迫的转录组分析

为挖掘甘蔗(Saccharum officinarum L.)响应低温的特异基因,揭示甘蔗响应低温的分子调控机理,以3个抗寒能力不同的甘蔗品种作为试验材料,利用转录组测序技术分析不同抗寒能力的甘蔗品种在低温胁迫(4℃)下的基因表达差异。结果表明,利用权重基因共表达网络分析(Weighted Gene Co-expression Network Analysis, WGCNA)鉴定出13个基因共表达模块,通过相关性分析筛选出blue和yellow模块作为甘蔗抗寒机理研究的目标模块。基于blue和yellow模块筛选出可能与甘蔗抗寒能力密切相关的13个响应低温胁迫的基因,为后续选育抗寒性强的优良甘蔗新品种提供重要参考。