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【目的】低温是导致香蕉减产的主要自然灾害之一。基于转录组与蛋白质组关联分析参与香蕉抗寒的相关基因、蛋白及信号、代谢通路调控网络,探讨香蕉抗寒的分子机制。【方法】以巴西蕉为试材,在7℃低温下处理1 d(Cold1)和3 d(Cold3),以28℃培养的巴西蕉为对照（CK）,基于笔者课题组前期获得的蛋白质组数据,利用转录组测序技术检测巴西蕉在低温胁迫下基因调控网络的变化,同时与蛋白质组学数据进行关联分析,共同解析巴西蕉响应低温胁迫的分子机制。【结果】转录组分析结果显示,Cold1 vs CK、Cold3 vs CK和Cold1 vs Cold3三个对比组分别鉴定出11 370、15 460和9 619个差异表达基因,对这些基因的KEGG富集分析发现,差异表达基因在光合作用信号、谷胱甘肽代谢、α-亚麻酸代谢途径和苯丙素生物合成等多个低温胁迫关键信号代谢通路中富集。对部分差异表达基因进行实时荧光定量（qRT-PCR）分析,其中DREB、MAPK和MYB等低温调控关键基因的表达量在低温处理后显著上升,所选20个基因的表达变化趋势与RNA-seq基本相符,证实了RNA-seq的准确性。转录组与蛋白... 相似文献
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获取黄独皂苷合成途径关键酶环阿屯醇合酶(CAS)的基因全长cDNA序列，并进行序列分析。通过黄独微型块茎转录组数据库筛选得到CAS基因的核心片段，利用RT-PCR技术获得CAS基因保守片段，采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得CAS基因的3′及5′末端序列，并采用生物信息学方法进行序列分析。结果表明，黄独微型块茎CAS基因编码序列长2 280 bp,编码814 bp的氨基酸序列，相对分子量为86 665.17 u,等电点为6.21。CAS蛋白主要是由α螺旋(33.66%)、延伸链(21.62%)以及无规则卷曲(44.72%)构成。CAS蛋白为亲水性蛋白，无信号肽，三级结构为单体，含有CAS所必需的功能结构域，具有PLN03012多元结构域。CAS蛋白主要存在于质膜和内质网，可能为膜蛋白。黄独CAS蛋白与其他植物的CAS蛋白同源性较高，其中与菊叶薯蓣的CAS蛋白氨基酸相似性为96.05%。从黄独微型块茎中首次获得CAS基因cDNA全长序列，该基因具有CAS同源基因的典型特征。 相似文献
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【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iTRAQ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mRNA表达趋势相同的基因分别有11、9、2和3个,蛋白和mRNA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cAPX1等可能是大豆抗豆卷叶螟潜在的靶标蛋白（基因）。qRT-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iTRAQ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。 相似文献
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为加强黄独的组织培养研究,以黄独无菌苗为试材,研究了糖类（葡萄糖、蔗糖和白砂糖）和不同琼脂浓度对黄独生长发育和离体保存的影响。结果表明：液体培养基有助于黄独的生长发育,而固体培养基有助于黄独的离体保存。蔗糖和白砂糖有利于黄独的生长发育,而葡萄糖有利于黄独的离体保存。 相似文献
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【目的】对盐胁迫下海马齿根系进行转录组测序分析,挖掘海马齿根系耐盐相关基因,为揭示海马齿耐盐的分子机制提供参考。【方法】利用Illumina测序技术对0 mmol/L NaCl （对照组）和400 mmol/L NaCl胁迫处理（盐胁迫处理组）下的海马齿根系进行转录组测序分析,从中筛选出差异表达基因,选取13个基因进行实时荧光定量PCR （qRTPCR）检测,以验证转录组数据的可靠性。【结果】在海马齿根系转录组中共鉴定出305145个转录本,平均长度为622 bp,其中,对照组有146177个长度>300 bp的转录本,盐胁迫处理组有72173个长度>300 bp的转录本;共有65535条Unigenes在Nr、GO、Swiss-Prot、COG和KEGG五大数据库注释成功,占Unigenes总数的52.36%。对照组和盐胁迫处理组共有65535个差异Unigenes,其中,有182个热休克蛋白基因。对照组和盐胁迫处理组间共有24042个差异表达基因,从中选取13个基因进行qRT-PCR检测,结果显示,9个基因表达上调,其余4个基因表达下调,与转录组测序结果一致。24042个差异表达基因中,共有10106个显著差异基因富集到129条代谢通路,其中富集程度排名前10的代谢途径为核糖体、次级代谢生物合成、RNA转运、内吞作用、剪接体、甘油磷脂代谢、内质网加工、吞噬、醚脂类代谢和植物-病原体相互作用,参与盐胁迫相关的硫代谢、脯氨酸积累、活性氧（ROS）代谢、与盐胁迫相关的钙信号通路和过氧化氢代谢等途径的差异基因上调。【结论】在盐胁迫下海马齿差异表达基因如小分子量热激蛋白基因、抗氧化酶相关基因及与离子交换相关基因发挥了重要调控作用。 相似文献
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为弄清光照与不同温度条件下黄独种质的保存时间以及保存期间马铃薯Y病毒(PVY)含量的变化,以黄独带芽茎段和茎尖为外植体,采用单因子试验方法研究了光照条件(光照和黑暗)和培养温度(15℃、25℃和35℃)对黄独种质离体保存的影响,并对离体保存后的试管苗进行了ISSR分析.结果表明:黑暗培养有利于黄独带芽茎段的离体保存,而... 相似文献
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对低温贮藏5 d的低温糖化不敏感品种‘华薯三号’和敏感品种‘中薯五号’马铃薯块茎进行转录组测序,通过对差异表达基因的生物信息学分析,获得与植物激素相关的差异表达基因,其中6个与植物激素合成或信号转导有关的差异表达基因与糖分解代谢密切相关。结果表明：KOox2和GA3ox1是马铃薯块茎中赤霉素合成的关键酶基因,赤霉素可刺激淀粉酶和转化酶活性,加剧块茎还原糖的积累,是马铃薯低温糖化的正调控因子;ANT和AIL6属于参与乙烯响应的AP2转录因子家族;BRI1和BKI1是油菜素内酯信号通路中的转录因子,两者互作共同拮抗14–3–3蛋白质活性;ANT、AIL6、BRI1和BKI1这4个转录因子通过负调控转化酶基因的表达而影响还原糖的产生,是马铃薯低温糖化的负调控因子。 相似文献
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为明确截形叶螨Tetranychus truncatus雌成螨应对热胁迫的差异表达基因，采用Illumina HiSeq 4000进行转录组测序。结果表明，截形叶螨雌成螨热胁迫后共检测到17 577个差异基因，其中12 831个上调，4 746个下调。GO功能富集发现，雌成螨热胁迫后的差异基因主要富集于细胞过程、催化活性和细胞，KEGG通路富集分析发现，差异基因主要富集在代谢途径和溶酶体等。从转录组测序数据中筛选出与高温存在关联的抗氧化酶和热激蛋白等基因。采用RT-qPCR技术检测这些基因在截形叶螨雌成螨上的表达特征，发现17条基因的上下调趋势与转录组测序结果一致。这为后续深入研究截形叶螨与热胁迫相关基因的功能奠定了基础。 相似文献
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以黄独试管苗为材料,采用植物组织培养和单因子试验的方法,对黄独带芽茎段生长发育和离体保存的影响因子(KT)进行了分析.结果表明:1-2mg/L的KT可以促进黄独带芽茎段的生长发育,而4mg/L的KT可以提高黄独带芽茎段离体保存后的成活率. 相似文献
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植物响应低温胁迫组学研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
低温是限制植物生长和分布的主要逆境因子之一。植物遭受低温胁迫时会迅速启动相关基因,进行转录调控,合成相应蛋白质,进而控制代谢物的合成。为了抵御和适应低温环境,植物形成了复杂的调控网络。随着现代分子生物学迅速发展,组学已经成为植物响应逆境胁迫机理研究的重要方法,如基因组、转录组、蛋白质组和代谢组。这些组学研究技术相结合,能够为探究植物响应低温胁迫的基因调控网络提供有力手段。本文综述转录组、蛋白质组与代谢组等组学技术用于分析植物应答低温胁迫的研究进展,以期为揭示植物耐寒机理及优良耐寒植物的筛选与培育提供参考。 相似文献
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为揭示红小豆苗期不同叶龄基因表达量的变化,以晚熟品种‘唐山红小豆’为材料,通过RNA-Seq技术对3叶龄和6叶龄红小豆叶片进行转录组比较分析.结果表明：两个样本的转录组测序共得到94.1×106个原始reads,过滤后得到92.31×106个clean reads, Q30比例为94.17%,GC含量为43.68%,能定位到基因组序列上的碱基数占97.77%,在参考序列上有唯一比对序列数占93.07%;两个样本共获得6 314个差异表达基因,其中,3 059个基因上调表达,355个基因下调表达,对差异基因进行GO和KEGG分析,发现差异表达基因主要富集在光信号接收、昼夜节律、光合作用—天线蛋白、淀粉蔗糖和植物激素信号转导等代谢途径上,其中植物激素信号转导代谢途径中的差异表达基因数目最多,达108个;从昼夜节律、天线蛋白和植物激素信号转导代谢途径中各选取2个差异显著的基因进行验证,结果与FPKM值趋势一致.红小豆转录组测序数据准确可靠,苗期生长发育受到光合作用、淀粉和蔗糖、昼夜节律和植物激素等代谢途径的调控,为红小豆的开花结荚提供保障.该结果为... 相似文献
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《中国农业科学》2020,(6)
【目的】远缘杂交育种是目前牡丹、芍药品种改良和育种的主要方法,而远缘杂交不亲和一直是制约其快速发展的主要因素。本研究从牡丹、芍药远缘杂交授粉后不亲和应答相关的柱头差异蛋白与转录组方面深入研究,揭示牡丹、芍药远缘杂交不亲和的分子机理,为杂交育种提供理论依据。【方法】以芍药‘粉玉奴’自交、芍药‘粉玉奴’与牡丹‘凤丹白’杂交为供试材料,在授粉后24 h采取柱头,分别进行同位素标记相对定量(iTRAQ)和转录组技术分析。对所获得的蛋白和转录组数据进行生物信息学分析,并对其中可能与远缘杂交不亲和相关的基因进行定量PCR验证。【结果】利用iTRAQ技术分析牡丹、芍药远缘杂交后柱头中蛋白质的表达差异,共鉴定到685个差异蛋白,富集到了188条通路,其中显著富集的Pathway有18条。与不亲和授粉相关代谢通路有RNA降解、钙信号途径、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase signaling pathway,MAPK)信号途径、磷脂酰肌醇信号系统。在RNA降解代谢通路中,烯醇酶(Enolase)、热休克蛋白DnaK(HSP70)及病菌抗原(GroEL)均表达下调。在钙信号途径中,钙调蛋白(CALM)表达下调,腺苷酸转运酶(adenine nucleotide translocase,ANT)表达量增加,表达上调。MAPK信号途径中,乙二醛酶Ⅰ(GloI)表达下调。磷脂酰肌醇信号系统中的钙调蛋白(CALM)表达下调。随机选取与差异蛋白相关的6个基因进行qRT-PCR验证,结果显示,6个基因的表达与蛋白质水平趋势相一致,均表达下调。通过转录组测序,共获得了52 998个有注释信息的Unigene,占所有Unigene的40.37%。基于6组样品的RPKM(Reads Per Kilobase per Million)值,共筛选到16 224个差异基因。其中上调基因13 361,下调基因2 863个。对差异基因进行Pathway显著富集分析,杂交与自交相比,不亲和差异表达的基因主要富集在氧化磷酸化代谢、ABC转运蛋白、次级代谢产物等通路。与远缘杂交不亲和相关且发生显著变化的基因有CalS-5、CalS-12(胼胝质酶)和SPL(squamosa promoter binding protein-like)表达上调,ABCF(ABC transporter family protein)表达下调。【结论】在转录组和蛋白数据共注释到6个蛋白、4个基因与植物不亲和性密切相关,这些蛋白与基因可能在远缘杂交不亲和方面发挥着重要作用。 相似文献
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铜胁迫下小麦幼根转录组学及蛋白质组学研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨外源铜胁迫对小麦幼根的影响,采用水培方法,测定0~60 mg/L不同质量浓度铜处理下小麦幼苗生长发育、转录组表达和蛋白质组表达的差异,探索其抵御重金属毒害的分子机制。结果表明:高质量浓度的铜影响小麦生长,随胁迫时间的延长,小麦幼苗萎蔫发黄,幼根生长受抑。小麦幼根转录组测序检测,共得到2 283个差异表达基因(DEGs),其中826个DEGs表达上调,1 457个DEGs表达下调;将DEGs进行KEGG pathway注释,被注释到31个代谢途径中。双向电泳试验检测,小麦幼根中有2 049个蛋白质点,30 mg/L铜处理96 h后,与对照(0 mg/L处理)相比,约130个蛋白质点表达出现显著差异,其中56个丰度增加,74个丰度降低;质谱鉴定部分差异表达蛋白,抗性蛋白如谷胱甘肽转移酶、27K蛋白等在胁迫下表达上升,而生理代谢相关蛋白表达降低。 相似文献
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为探索玉米CMS-S型雄性不育的分子机制,以不育系郑58cms-Q1261和保持系郑58单核晚期的花药为材料进行转录组分析,发现14 565个差异表达基因（DEGs）,其中7 551个上调表达,7 014个下调表达。GO富集分析显示这些DEGs主要富集在代谢过程、细胞和催化活性等方面。KEGG显著富集的主要代谢通路为碳代谢、淀粉和蔗糖代谢、氧化磷酸化、糖酵解/糖异生、氨基糖和核苷酸糖代谢等。选取12个DEGs进行qRT-PCR分析,结果与RNA-Seq数据一致,证明转录组数据的准确性。进一步对DEGs分析,发现2个果胶裂解酶超家族蛋白、5个果胶裂解酶类,3个热休克蛋白和2个bHLH转录因子与雄性不育有关。 相似文献
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【目的】远缘杂交育种是目前牡丹、芍药品种改良和育种的主要方法,而远缘杂交不亲和一直是制约其快速发展的主要因素。本研究从牡丹、芍药远缘杂交授粉后不亲和应答相关的柱头差异蛋白与转录组方面深入研究,揭示牡丹、芍药远缘杂交不亲和的分子机理,为杂交育种提供理论依据。【方法】以芍药‘粉玉奴’自交、芍药‘粉玉奴’与牡丹‘凤丹白’杂交为供试材料,在授粉后24 h采取柱头,分别进行同位素标记相对定量（iTRAQ）和转录组技术分析。对所获得的蛋白和转录组数据进行生物信息学分析,并对其中可能与远缘杂交不亲和相关的基因进行定量PCR验证。【结果】利用iTRAQ技术分析牡丹、芍药远缘杂交后柱头中蛋白质的表达差异,共鉴定到685个差异蛋白,富集到了188条通路,其中显著富集的Pathway有18条。与不亲和授粉相关代谢通路有RNA降解、钙信号途径、丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase signaling pathway,MAPK）信号途径、磷脂酰肌醇信号系统。在RNA降解代谢通路中,烯醇酶（Enolase）、热休克蛋白DnaK（HSP70）及病菌抗原（GroEL）均表达下调。在钙信号途径中,钙调蛋白（CALM）表达下调,腺苷酸转运酶（adenine nucleotide translocase,ANT）表达量增加,表达上调。MAPK信号途径中,乙二醛酶Ⅰ（GloI）表达下调。磷脂酰肌醇信号系统中的钙调蛋白（CALM）表达下调。随机选取与差异蛋白相关的6个基因进行qRT-PCR验证,结果显示,6个基因的表达与蛋白质水平趋势相一致,均表达下调。通过转录组测序,共获得了52 998个有注释信息的Unigene,占所有Unigene的40.37%。基于6组样品的RPKM（Reads Per Kilobase per Million）值,共筛选到16 224个差异基因。其中上调基因13 361,下调基因2 863个。对差异基因进行Pathway显著富集分析,杂交与自交相比,不亲和差异表达的基因主要富集在氧化磷酸化代谢、ABC转运蛋白、次级代谢产物等通路。与远缘杂交不亲和相关且发生显著变化的基因有CalS-5、CalS-12（胼胝质酶）和SPL（squamosa promoter binding protein-like）表达上调,ABCF（ABC transporter family protein）表达下调。【结论】在转录组和蛋白数据共注释到6个蛋白、4个基因与植物不亲和性密切相关,这些蛋白与基因可能在远缘杂交不亲和方面发挥着重要作用。 相似文献
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活性炭和培养容器对黄独种质离体保存的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
通过植物组织培养和单因子试验的方法研究了活性炭和培养容器对黄独种质离体保存的影响。结果表明,0.3 g/L活性炭可抑制黄独试管苗的生长,提高其成活率;培养容器越大越有利于黄独试管苗的生长,但不利于黄独试管苗的保存。综合考虑,100 mL三角瓶对黄独的生长发育和离体保存较适宜。试验结果为黄独种质保存提供了基本的理论依据。 相似文献
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《福建农林大学学报(自然科学版)》2022,(1)
为了揭示茶树花不同发育时期生长发育和生化成分代谢的分子机制,以‘黄棪’茶树品种为研究对象,通过高通量测序技术对茶树花两个发育时期(花苞期、开放期)的转录组进行比较分析.结果显示:转录组测序共获得135 039 271个过滤序列,GC含量为44.30%～45.35%;茶树花两个发育时期共获得18 352个差异表达基因,其中,上调的基因有8 019个,下调的基因有10 333个.对差异表达基因进行基因本体论(GO)及京都基因和基因组百科全书(KEGG)分析,发现其主要富集在与茶树花生长发育、生化成分形成有关的植物激素信号转导、光合作用—天线蛋白、植物的昼夜节律、糖胺聚糖降解等代谢途径上.本研究结果表明,茶树花的发育受到植物激素的调控和光周期的诱导,与氨基酸、可溶性总糖有关的代谢途径随着花的发育发生了变化,该结果为进一步研究茶树花发育过程中的动态变化提供了参考. 相似文献
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【目的】近40年来,稻曲病在世界各主要水稻栽培区均表现出发生规模不断扩大、严重程度不断增加的趋势,并逐渐发展成为水稻主要病害之一。前期对低温诱导初期的稻曲球进行切片,发现稻曲球内含有大量隐含菌核。本研究通过转录组高通量测序鉴定低温诱导稻曲病菌（Villosiclava virens）菌核形成的潜在调控基因,阐释菌核形成的分子机制,为揭示稻曲病发生规律及有效防治打下基础。【方法】利用高通量测序技术,对低温诱导处理的稻曲球进行转录组测序（对照组：TL911_1、TL911_2、TL911_3;低温处理组：FH1016_1、FH1016_2、FH1016_3）。以稻曲病菌基因组（UV-8b）作为参考基因组进行序列比对,利用FPKM法计算基因表达量,设定参数（|log2 fold change|≥1且q-value≤0.05）筛选差异表达基因。结合基因差异表达分析、基因家族分析和富集分析（Gene Ontology/KEGG Pathway）,鉴定稻曲病菌菌核形成关键基因,并利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术对其表达量进行验证。【结果】转录组测序共获得59.78 G高质量数据,其中,近93.2%的数据能够比对到稻曲病菌基因组。数据分析共鉴定到8 426个基因存在不同程度表达,占总体基因的97.13%。与对照相比,低温处理可诱导793个基因显著差异表达,分别有398和395个基因表现为上调、下调表达,随机挑选6个基因进行qRT-PCR验证,试验结果与转录组分析一致。在差异表达基因中,共注释到180个（22.7%）基因家族,其中61.67%的基因家族表现为上调表达,主要包括MFS转运蛋白、糖转运蛋白、锌指转录因子等。GO富集分析发现,差异表达基因显著富集于碳水化合物代谢、氧化还原过程、氧化还原酶活性等。KEGG分析发现,差异表达基因显著富集于次生代谢产物生物合成、淀粉蔗糖代谢、糖酵解/糖异生等代谢通路,暗示营养物质代谢和能量代谢途径相关基因表达对于低温诱导菌核形成至关重要。【结论】低温可诱导稻曲病菌菌核形成。低温使机体内部处于氧化应激状态,可通过信号转导途径放大,该过程由多个基因参与并调控多个基因家族成员,最终促使跨膜运输、细胞形态、生物合成等基因的上调表达,使得在形成菌核过程中蛋白表达活跃,达到合成细胞及物质的高峰期,进而促进菌核形成。 相似文献
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本研究首次以大豆四粒荚突变体为材料,采用Illumina/Solexa技术对未授粉子房进行转录组测序分析。结果显示:测序共获得55 582个表达基因和2 060个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中上调DEGs 1 381个,下调DEGs 679个,log2 ratio值大于10的DEGs 75个。GO和KEGG差异显著富集分析显示,差异基因几乎参与了如糖、脂肪、氨基酸、激素等所有主要物质的代谢、转录、翻译及信号转导等过程。该测序结果将为四粒荚相关基因的克隆及分子调控机理研究奠定基础,同时也对今后采用分子生物学手段培育优良大豆新品种具有重要理论意义。 相似文献