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采用高通量测序技术Illumlna HiSeq 2000对高木质素的象草品系eg7和低木质素的象草品系eg87(对照)茎组织进行转录组比较测序。测序获得了169630902个序列读取片段(reads),包含13788439920nt碱基信息。对reads进行序列组装,获得87641个单基因簇(unigene),平均长度580nt。从长度分布、GC含量等方面对unigene进行评估,数据显示测序质量好,可信度高。将获得的unigene与Nr、Nt、Swiss-Prot、COG、GO和KEGG数据库进行序列同源性比较和功能分析,62557个unigene与其他生物的已知基因具有不同程度的同源性,象草与高粱序列同源性最高。共鉴定出33323个差异表达基因,其中上调基因9704个(29.12%),下调基因23619个(70.88%);GO分析显示39968个unigene归为54个功能类别,大量unigene与细胞进程、代谢过程、催化活性等相关;KEGG pathway分析富集得到127条代谢通路,包括光合作用、betalain生物合成、苯丙烷类代谢、苯丙氨酸代谢等,苯丙烷类代谢途径差异基因富集程度高、差异基因数目最多,达285条,该途径中64条木质素单体合成酶基因表达上调,79条ClassⅢ型植物过氧化物酶基因表达下调、22条上调。挑选9个差异基因进行qRT-PCR验证,9个基因的表达趋势与高通量测序结果一致。为象草的分子生物学研究提供了宝贵的基因组数据,对于了解象草茎生物合成与木质素调控基因挖掘和多用途定向育种具有指导意义。 相似文献
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采用高通量测序技术Illumlna HiSeq 2000对高木质素的象草品系eg7和低木质素的象草品系eg87(对照)茎组织进行转录组比较测序。测序获得了169630902个序列读取片段(reads),包含13788439920nt碱基信息。对reads进行序列组装,获得87641个单基因簇(unigene),平均长度580nt。从长度分布、GC含量等方面对unigene进行评估,数据显示测序质量好,可信度高。将获得的unigene与Nr、Nt、Swiss-Prot、COG、GO和KEGG数据库进行序列同源性比较和功能分析,62557个unigene与其他生物的已知基因具有不同程度的同源性,象草与高粱序列同源性最高。共鉴定出33323个差异表达基因,其中上调基因9704个(29.12%),下调基因23619个(70.88%);GO分析显示39968个unigene归为54个功能类别,大量unigene与细胞进程、代谢过程、催化活性等相关;KEGG pathway分析富集得到127条代谢通路,包括光合作用、betalain生物合成、苯丙烷类代谢、苯丙氨酸代谢等,苯丙烷类代谢途径差异基因富集程度高、差异基因数目最多,达285条,该途径中64条木质素单体合成酶基因表达上调,79条ClassⅢ型植物过氧化物酶基因表达下调、22条上调。挑选9个差异基因进行qRT-PCR验证,9个基因的表达趋势与高通量测序结果一致。为象草的分子生物学研究提供了宝贵的基因组数据,对于了解象草茎生物合成与木质素调控基因挖掘和多用途定向育种具有指导意义。 相似文献
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试验旨在利用色谱-质谱联用（liquid chromatograph-mass spectrometer,LC-MS）代谢组学技术分析植物乳杆菌发酵黄芪的代谢产物,并探索其互作发酵机制。分别采取植物乳杆菌发酵黄芪（FT组）和未发酵黄芪固态粉末（CT组）,经样本前处理、LC-MS分析、生物学信息分析等探寻差异代谢物并分析代谢通路。结果显示,总离子流图峰图重现性良好,发酵黄芪主要代谢物共鉴定出183种代谢成分,正离子和负离子模式样品间关系PCA图均能良好区分。火山图分析表明,FT和CT组间的代谢物变化具有差异性,正离子模式上调的1 416个代谢物富集到83个代谢途径;下调的935个代谢物富集到83个代谢途径;负离子模式上调的1 040个代谢物富集到52个代谢途径,下调的809个代谢物富集到45个代谢途径。发酵黄芪差异代谢产物酸类、脂类、酮类等氨基酸显著增加,烯类等氨基酸显著下调,其中上调代谢物15个,下调代谢物2个,关键代谢产物主要为α-硫酸二乙酯、2-甲基柠檬酸、3-异丙烯基-6-氧代庚酸等,涉及到丙酮酸代谢、丙酸代谢、半乳糖代谢等途径。本研究结果为发酵黄芪的代谢产物、发酵互作机制和临床应用提供理论依据。 相似文献
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【目的】从分子水平了解高温季节罗非鱼无乳链球菌病容易暴发的原因。【方法】在35和28℃分别培养无乳链球菌,提取总RNA并进行转录组测序;利用华大基因Dr.Tom自主分析平台进行差异表达基因分析,并针对差异基因进行了KEGG通路和GO功能的分类和富集;通过实时荧光定量PCR随机检测10个基因的差异表达,确定转录组数据的可靠性。【结果】共得到35和28℃培养条件下的显著性差异表达基因357个,其中上调基因229个,下调基因128个;GO数据库富集能得到多个具有显著性的功能集,多集中在碳源代谢相关的途径,包括碳水化合物分解代谢过程(carbohydrate catabolic process)、糖原代谢过程(glycogen metabolic process)、细胞葡聚糖代谢过程(cellular glucan metabolic process)等;差异基因中发现了多个与无乳链球菌致病性相关的基因,如烷基过氧化氢还原酶亚基、cAMP因子、C5a肽酶等编码基因;实时荧光定量PCR与转录组数据间皮尔逊相关系数R值为0.979(P<0.001),说明转录组数据可靠有效。【结论】高温能够显... 相似文献
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【目的】筛选与水牛肌内脂肪沉积相关的关键基因,为挖掘改善水牛肌内脂肪沉积的分子标记提供参考。【方法】通过GEO数据库下载GSE19586数据集,使用limma R语言程序包筛选广西水牛和青海牦牛36月龄背最长肌的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),使用clusterProfiler R语言程序包分别对上调、下调的DEGs进行GO功能和KEGG通路富集分析,使用STRING在线软件对DEGs进行蛋白互作(PPI)网络分析,并使用Cytoscape 3.9.1软件对其结果进行可视化,筛选排名前二十的枢纽基因。【结果】本研究共筛选出254个DEGs,其中61个上调,193个下调。GO功能富集结果显示,上调DEGs主要富集于肌动蛋白-肌球蛋白细丝滑动、肌球蛋白复合体、肌球蛋白结合、甘油三酯代谢、酰基甘油代谢、中性脂代谢、细胞凋亡信号通路调控等过程;下调DEGs主要富集于短链脂肪酸代谢、不饱和脂肪酸代谢、细胞对酮的反应、细胞基质连接、脂蛋白合成及蛋白质的成熟、加工、聚合等过程。KEGG通路富集结果显示,上调DEGs主要参与代谢途径、脂肪细胞因... 相似文献
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苯丙氨酸解氨酶(PAL)是植物木质素生物合成途径中的关键酶,参与木质素、类黄酮和花青素等次生代谢产物的形成。本研究以‘N51’象草(Pennisetum purpureum)为材料,通过同源克隆、3′RACE和hi-Tail PCR的方法,对PAL基因进行克隆,得到PpPALcDNA序列2429bp以及DNA序列全长3907bp。PpPAL编码的蛋白包含720个氨基酸,具有典型的GTITASGDLVPLSYIAG苯丙氨酸解氨酶保守活性基序。运用生物信息学进行分析,PpPAL基因cDNA序列与玉米(Zea mays L.)ZmPAL的相似性最高为94%,与其他禾本科植物也有着较高的相似性。在氨基酸序列系统进化分析中,PpPAL与ZmPAL遗传距离最近,并与其他禾本科植物PAL聚为一类。PpPAL蛋白的三维结构模型显示,PpPAL蛋白具有典型的"海马状"结构,表明PpPAL是典型的苯丙氨酸解氨酶家族,对木质素的合成起着重要的作用。 相似文献
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淹水胁迫是影响植物生长发育和分布的重要非生物胁迫，对植物淹水胁迫的研究是解决近年来极端强降水天气下植物生产管理的关键。红三叶作为优质豆科牧草，耐淹性较差，长期水淹会导致烂根死亡。为研究红三叶淹水胁迫下的分子响应机理，本研究通过Illumina高通量测序平台，以耐涝型品种“红龙”淹水胁迫下0、8和24 h三个时间点的幼苗叶片为材料进行转录组测序，将测序数据与参考基因组比对后进行差异表达基因（DEGs）分析和功能注释。结果显示，与对照0 h相比，“红龙”在淹水胁迫8 h后，有5065个DEGs，其中，上调表达基因2442个，下调表达基因2623个；在淹水胁迫24 h后，有9022个DEGs，其中，上调表达基因4279个，下调表达基因4743个。基因本体数据库富集结果显示，DEGs主要富集于代谢过程、细胞过程、生物调节、细胞、催化活性等条目；东京基因与基因组数据库富集结果显示，DEGs显著富集于植物激素信号调节、植物-病原互作、碳代谢和乙醛酸及二羧酸代谢等通路中，其中乙醛酸及二羧酸代谢通路中过氧化氢酶和甲酸脱氢酶等抗氧化酶相关基因高表达；并且发现差异表达的AP2/ERF、WRKY、bHLH、... 相似文献
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木质素是农作物秸秆饲用化利用的主要限制因素,现仅有少数微生物产生木质素降解酶,且产量少、酶活低,不适合工业化生产,酶蛋白的高效异源表达是提高木质素降解酶产量的有效途径。工程菌ZHMX4和ZHQX1是分别从黄孢原毛平革菌和云芝栓孔菌中扩增出木质素过氧化物酶基因（lip）和漆酶基因（lac）,利用同源整合重组技术构建所得的工程菌。对前期构建的表达木质素降解酶工程菌ZHMX4和ZHQX1进行了部分生物学特性研究,包括木质素降解酶适宜反应条件、木质素降解酶基因拷贝数和工程菌降解天然木质素能力的测定及工程菌营养需要分析,了解2株工程菌特性的同时为后续研究工作奠定基础。结果显示：工程菌ZHMX4和ZHQX1产木质素降解酶最适反应温度和pH分别为30℃、3.0和30℃、4.5;2株工程菌各2 m L（添加量为109cfu/g）混合对100 g玉米秸秆进行发酵时,木质素的降解率达到50.12%;根据Biolog YT微孔板试验结果,可优化2株工程菌的培养基,在培养基中添加一些营养物质,可促进工程菌的生长。 相似文献
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为探讨不同滴度鸭肠炎病毒(duck enteritis virus,DEV)感染对鸭组织器官转录组的影响,本研究采用2个不同DELD50滴度的DEV,接种50日龄健康鸭90h后,采集脾脏样本,高通量测序技术进行转录组测序,筛选差异表达基因,并应用GO与KEGG数据库进行分析。结果显示,当接种量为100×DELD5 0时,鸭脾脏差异表达基因有685个,其中上调基因341个,主要参与免疫反应、核糖体结构和酶活性等生物学过程,并在核糖体、氧化磷酸化和吞噬体信号通路中显著富集;下调基因为344个,主要参与细胞分化正调控、β转化生长因子生成正调控、酶与相关受体活性、细胞结构等生物学过程,并在细胞黏附分子、内吞作用、肠道免疫网络IgA产生、ECM受体互作、缝隙连接和黏着信号通路上显著富集。当接种量为10-2×DELD50时,鸭脾脏差异表达基因有485个,其中上调基因297个,主要参与细胞功能、蛋白结合和蛋白复合物等生物学过程,并在细胞黏附分子、吞噬体、肠道免疫网络IgA产生、球系列鞘糖脂生物合成及N-糖链合成信号通路中显著富集;下调基因188个,主要参与补体激活、肌肉组织活动调节、受体复合物、酶与受体活性等生物学过程,并在基础转录因子、PPAR信号通路、α-亚麻酸代谢等代谢途径与信号通路上显著富集。这些结果表明不同滴度DEV感染对鸭脾脏转录组产生不同的影响,为深入探究DEV致病分子机制提供基础资料。 相似文献
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为筛选与沙门菌小RNA gcvB相关的靶基因,采用高通量的转录组测序(RNA-seq)技术对野生型沙门菌和敲除小RNA gcvB沙门菌的mRNA进行对比分析,全面地预测GcvB的靶基因的数量与种类,通过GO和KEGG数据库对筛选基因进行比对注释,进一步分析筛选基因的主要功能及涉及的生物过程。并利用荧光定量PCR对部分差异表达基因进行验证。结果显示:差异表达基因共1 244个,其中基因表达上调678个,基因表达下调566个。GO富集分析显示,差异表达基因主要涉及氧化还原活性、铁离子结合、运动活性等分子功能,细菌鞭毛的细胞成分,细胞呼吸、钴胺素代谢过程和钴胺素生物合成过程等生物过程。KEGG数据库分析显示,差异表达基因主要参与细菌趋化性、卟啉和叶绿素代谢、不同环境中的微生物代谢、双组分系统、甲烷代谢等14个信号通路。对筛选出的10个差异表达基因进行荧光定量PCR验证,结果显示:差异表达基因相对表达量与RNA-seq测序结果基本一致。本研究为进一步探明小RNA gcvB与靶基因相互作用、小RNA的调控机制,以及沙门菌致病机制奠定了基础。 相似文献
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【目的】 探讨葡萄糖对绵羊卵泡颗粒细胞衰老及其基因表达的影响。【方法】 将原代分离培养的绵羊卵泡颗粒细胞分别用含17.5(H组)和2 mmol/L(L组)葡萄糖的培养基进行体外培养, 细胞处理72 h后, 利用β-半乳糖苷酶染色检测细胞衰老, 采用RNA-Seq技术进行转录组测序, 对差异表达基因进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析, 并用实时荧光定量PCR验证锚定蛋白重复域蛋白1(ANKRD1)、白细胞介素8(IL-8)、催产素(OXT)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4(NOX4)基因的表达量。【结果】 H组β-半乳糖苷酶染色阳性细胞率极显著高于L组(P<0.01)。转录组测序结果显示, 两组间存在401个差异表达基因, 其中上调基因153个, 下调基因248个, 高糖诱导的细胞异常相关基因9个, 细胞周期相关基因6个。GO功能富集分析发现, 差异表达基因参与了细胞过程、生物调节、代谢过程、多细胞生物过程及细胞运动等生物过程, 在细胞成分上主要富集在胞外区、膜、突触、细胞器及超分子复合体等, 在分子功能主要富集在催化活性、整合、转运活性、分子功能调节剂及结构分子活性等。KEGG信号通路富集分析发现, 差异表达基因主要富集在糖尿病并发症中的晚期糖基化产物(AGE)-晚期糖基化终末产物受体(RAGE)信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)信号通路等。实时荧光定量PCR结果表明, 与L组相比, H组IL-8基因表达水平极显著上调(P<0.01), ANKRD1基因表达水平显著上调(P<0.05), OXT基因表达水平极显著下调(P<0.01), NOX4基因表达量呈上升趋势, 但差异不显著(P>0.05), 实时荧光定量PCR结果与转录组测序结果一致。【结论】 17.5 mmol/L葡萄糖可诱导绵羊卵泡颗粒细胞衰老及衰老相关基因表达变化, 为葡萄糖诱导颗粒细胞衰老的功能和分子机制提供了依据。 相似文献
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高羊茅在低氮胁迫下的蛋白组学分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究高羊茅在低氮胁迫条件下的蛋白水平变化,我们采用iTRAP技术分析了氮胁迫30 d的高羊茅叶片中蛋白组学的变化.一共检测到595个差异蛋白(295个上调,300个下调),分别参与了多个不同的代谢途径.在高严谨筛选标准下,氮代谢,氧化还原反应以及胁迫相关代谢等多个途径的基因被明显上调表达.通过生理生化测定发现,叶绿素,可溶性蛋白以及游离氨基酸的含量显著下降,而过氧化物酶(POD),超氧化物歧化酶(SOD)以及谷胱甘肽合成酶(GS)等活性氧清除酶活性显著升高.采用荧光定量PCR的方法验证蛋白组学数据发现所有挑选的基因都具有相同的变化趋势.分析显著富集的14-3-3基因家族的表达,发现其都能被低氮胁迫诱导,因此胁迫相关的基因可能是调节高羊茅抵抗多种不同逆境的关键基因.本文首次在高羊茅中采用蛋白组学的方法分析低氮胁迫条件下基因的表达变化,获得重要候选基因,并对其应用进行了讨论. 相似文献
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常见芳香族和脂环族化合物在反刍家畜瘤胃内的代谢 总被引：3，自引：0，他引：3
芳香族化合物在反刍动物瘤胃的厌氧微生物作用下,通过水解、还原等反应,发生生物转化和矿化。不同的芳香族和脂环族化合物具有各自的代谢特点与途径:羟基桂皮酸经微生物氢化形成的羟基-3-苯丙酸,再经O-脱甲基作用和脱羟基作用转变为3-苯基丙酸;羟基苯甲酸经脱羧和脱甲氧基作用转化为简单酚类;消化道内的微生物对环己烷羧酸转化为苯甲酸的芳香化过程不起作用,仅对奎尼酸和莽草酸转化为环已烷羧酸的过程起作用;氨基酸通过瘤胃微生物降解的可能途径主要是Stickland反应,即氨基酸通过氧化还原机理脱氨;香豆素可能不是哺乳动物体内苯甲酸的前体物质,瘤胃微生物对类黄酮降解的方式与大肠微生物不同;不同类型的单宁降解不同:水解单宁的尿代谢物一般与五倍子酸的分解产物一样,如果缩合单宁单体间稳定耦合链被断裂,那么其代谢途径可能与简单类黄酮的代谢过程类似;木质素单体很容易被生物转化,但木质素低聚体能经受一定程度的解聚作用。 相似文献
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《畜牧与兽医》2015,(10):35-40
为筛选产漆酶的木质素降解菌,采用愈创木酚平板法和RB亮蓝平板法进行菌株筛选,利用16S r DNA序列分析对菌株进行鉴定,通过液体发酵培养对漆酶活性和木质素降解能力进行研究。将漆酶基因cot A克隆到表达载体p ET-32a(+)上获得重组质粒p ET-32a(+)-Cot A并转化到BL21中进行表达,通过酶活测定将表达条件进行优化。结果:从白蚁肠道中成功筛选出1株产漆酶的木质素降解菌,鉴定为枯草芽胞杆菌。漆酶的最适酶活温度为60℃,最适酶活p H为3.5~4.0;0.2 mmol/L Cu2+可诱导菌株漆酶的产生,缩短了产酶时间并提高了酶活性。菌株木质素降解率在液体发酵培养24 h后达到了17.1%。漆酶基因大小为1 542 bp,表达的重组蛋白为85 ku,属于有活性的可溶性蛋白。在IPTG浓度为1mmol/L、Cu2+浓度为0.3mmol/L、诱导时间为9 h的条件下,漆酶蛋白活性可达到113.10 U/L。研究表明,本试验成功筛选出1株降解木质素能力较强的枯草芽胞杆菌,获得可分泌较高活性漆酶的重组菌,为木质素酶在畜牧业生产实践上的应用奠定了基础。 相似文献
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昆虫细胞色素P450酶广泛分布于各种需氧生物,是一类参与机体代谢解毒或代谢活化作用的超家族酶系。分析家蚕细胞色素P450酶基因表达对微量菊酯类农药的响应,有助于从分子水平阐释家蚕对农药的生理代谢机制,以及探讨细胞色素P450酶活性与家蚕对农药耐受性的关系。以对菊酯类农药耐受性不同的2个家蚕品种为材料,采用实时荧光定量PCR方法,检测分析2个家蚕品种5龄第3天幼虫添食微量(0.02 mg/L)氰戊菊酯后主要解毒组织中肠和脂肪体中3个P450酶9家族基因的转录水平变化及在品种间存在的差异,结果表明:敏感性家蚕品种Lan5的幼虫脂肪体组织中CYP9a19和CYP9a20基因m RNA的转录水平与对照组幼虫相比显著下调,在中肠组织中2个基因的转录水平变化不大,而CYP9a22基因m RNA在中肠和脂肪体中的转录水平均无显著变化;耐受性家蚕品种Mysore的幼虫中肠组织中CYP9a19和CYP9a22基因m RNA的转录水平与对照组幼虫相比均显著上调,CYP9a20基因m RNA在脂肪体组织中的转录水平也显著上调。研究结果提示:细胞色素P450酶9家族基因的转录水平变化,可能与家蚕不同品种对菊酯类农药的耐受性差异有关。 相似文献
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布鲁菌病是由布鲁菌引起的一种人兽共患性传染病,曾被用作生物恐怖战剂。本研究利用深度测序技术对布鲁菌感染小鼠巨噬细胞RAW264．7的转录组学轮廓进行了描述。在感染后4h,筛选出差异表达基因3576个,其中58％的基因表现上调;在感染后24h,筛选出差异表达基因3962个,其中45％的基因表现上调。并且在感染后24h内,变化显著的基因都是与炎症、免疫、吞噬、凋亡紧密相关的。进而我们分析了在感染后24h内显著变化的代谢途径,这些代谢途径包括内质网代谢途径、溶酶体代谢途径、及与凋亡相关的代谢途径;及被显著富集的信号通路,这些信号通路包括凋亡通路、NOD受体信号通路、Fc γR介导的吞噬通路、溶酶体信号通路、p53信号通路、内质网相关蛋白的通路;并且发现B细胞受体和toll样受体信号通路在感染后24h与感染后4h相比被显著富集。本研究建立的巨噬细胞感染布鲁菌后差异表达基因数据库,将为布鲁菌致病机制的逐步阐述奠定基础。 相似文献
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为探究高低海拔斑头雁肺脏差异表达基因和差异代谢通路的变化,基于Illumina NovaSeq 6000测序平台对斑头雁肺脏组织进行转录组测序,分析差异表达基因,利用荧光定量PCR对部分差异表达基因进行验证,进一步对差异表达基因进行GO功能富集分析和KEGG信号通路富集分析。结果:与高海拔组斑头雁肺脏相比,筛选出差异表达基因84个,其中上调差异表达基因51个,下调差异表达基因33个。经GO功能注释后富集到21个显著性GO功能,"生物过程"显著富集到11个条目,涉及代谢过程以及内源性刺激的应答等。"细胞组成"显著富集到1个条目,涉及到细胞外区域。"分子功能"显著富集到9个条目,涉及到酶活性、激素、转录因子、钠离子跨膜转运等。注释到KEGG的显著性富集通路有3条,涉及到糖胺聚糖降解通路、丝裂原活化蛋白激酶信号通路以及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢通路。本研究结果丰富了斑头雁的基因资源,为该物种海拔适应相关基因的功能研究奠定了基础。 相似文献