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【目的】探究元宝枫叶片颜色属性与不同叶色叶片各组织中色素含量和分布,以及与细胞超微结构的关系,为明确元宝枫叶片呈色的内部机制提供细胞学依据,为揭示红叶植物变色机制提供参考。【方法】分析元宝枫叶片颜色属性,测定各颜色叶片叶绿素、类胡萝卜素和花色素苷含量,观察叶片各组织中色素分布情况,使用透视电镜观察叶肉细胞的叶绿体和其他细胞器的超微结构。【结果】元宝枫不同叶色叶片色素含量、分布和超微结构均存在差异。1）红叶花色素苷含量极显著（P<0.05）高于黄叶和绿叶,叶绿素含量较低。黄叶叶绿素含量最低,类胡萝卜素含量显著（P<0.05）高于红叶,类胡萝卜素与叶绿素含量比值显著高于绿叶和红叶（P<0.05）。绿叶叶绿素和类胡萝卜素含量显著（P<0.05）高于黄叶和红叶,花色素苷含量显著（P<0.05）低于红叶,与黄叶之间无显著差异。相关分析表明,元宝枫叶片色素含量比值均与叶绿素含量呈负相关关系。2）元宝枫叶片上下表皮细胞均无色素分布,花色素苷主要分布于栅栏组织。红叶花色素苷分布明显,绿叶和黄叶花色素苷分布较少。黄叶类胡萝卜素分布明显,在海绵组织也有花色素苷分布。3）嫩绿色... 相似文献
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《四川林业科技》2020,(4)
本实验采用HPLC法对大马士革III玫瑰(Rosa damascene tyigintipetala)蕾期、初开期、盛开期和盛开末期4个开花时期中6种主要花青素(飞燕草色素、矢车菊色素、天竺葵色素、芍药素、锦葵色素、矮牵牛色素)同时进行测定。采用V(无水乙醇)∶V(水)∶V(盐酸)=2∶1∶1溶液超声提取样品中花青苷30 min,并于沸水浴中水解1 h。测定的色谱条件为Agilent ZORBAX SB-C18(4.6 mm×250 mm,5μm),流动相为1%甲酸水溶液和1%甲酸乙腈溶液,流速0.8 mL/min,检测波长530 nm,柱温35℃。结果表明:大马士革III玫瑰4个开花时期中均检出了矢车菊色素和天竺葵色素,方差分析结果表明两类花青素不同开花时期含量差异达到极显著水平(p0.01);两类花青素含量均随开花过程和花瓣褪色而降低;矢车菊色素含量在不同开花时期均占绝对优势。同时,本研究建立的大马士III玫瑰花青素的提取和检测方法,该方法简便、快速、稳定且重现性好,可作为大马士革Ⅲ玫瑰及其他植物源性材料中飞燕草色素、矢车菊色素、天竺葵色素、芍药素、锦葵色素、矮牵牛色素等六种花青素的有效测定方法。 相似文献
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[目的]通过对花青素苷相关合成基因的表达水平和代谢产物的分析,系统地阐明‘金华美女’叶色变异与基因表达的关系。[方法]以‘金华美女’为材料,‘贝拉大玫瑰’、杜鹃红山茶和红山茶为参照组,使用NCBI Primer Designing Tool设计山茶DFR、ANS、LAR、ANR和UFGT基因的荧光定量引物,使用实时荧光定量PCR仪测定这5个基因在叶片4个发育时期的表达量;采用高效液相色谱仪测定对应时期的多酚合成途径的主要次生代谢产物(儿茶素、表儿茶素),以及花青素苷合成途径的主要代谢产物矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的含量。[结果]表明:(1)在4个时期中,红叶品种叶片中DFR基因表达量与对照组差异不显著,ANS、LAR、ANR和UFGT基因在4个时期的表达量与对照组存在显著差异,这说明‘金华美女’类黄酮代谢途径相关基因在表达水平上发生了改变;(2)‘金华美女’叶片中多酚含量明显低于对照组,其中,表儿茶素含量仅为0.04 0.21 mg·g-1,这说明在生理水平上,‘金华美女’叶片中多酚合成途径可能受阻;(3)‘金华美女’叶片中矢车菊素-3-O-葡萄糖苷含量达1.2 1.4 mg·g-1,4个生长阶段均显著高于对照组,这说明‘金华美女’叶片具备持续合成花青素苷的能力。[结论]根据试验结果,推断‘金华美女’叶色变异的主要原因可能是由于花青素还原酶基因的表达水平受到了抑制,降低了矢车菊素催化成表儿茶素的效率,使叶片类黄酮代谢途径中以多酚为主的合成方向转向花青素苷合成方向。 相似文献
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《林业工程学报》2021,6(3)
为阐明柚木心边材次生代谢产物,明确心边材的差异代谢物及其代谢途径,采用超高效液相色谱联用质谱分析方法,结合主成分分析(PCA)、正交-偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)等统计分析方法,对柚木的心边材进行了代谢组学分析。基于人体代谢组数据库(HMDB)分析,从6株柚木心边材样本中共鉴定出705个代谢物,包括脂类和类脂类180个、含氧有机物类120个、苯丙素和聚酮类101个、有机杂环化合物82个、有机酸及其衍生物58个和苯环衍生物49个等。心材中相对含量最高的代谢物为环烯醚萜苷kanokoside A,边材中相对含量最高的代谢物为4-羟基-5-(3',4'-二羟基苯基)-戊酸-O-甲基-O-葡萄糖醛酸苷。PCA和OPLS-DA分析显示,从心边材中共鉴定出差异代谢物328个,包括脂类和类脂类69个、苯丙素和聚酮类57个、含氧有机物50个、有机杂环化合物41个、有机酸及其衍生物24个、苯环衍生物23个、核苷/核苷酸和类似物8个、含氮有机物2个、生物碱及其衍生物2个、木脂素/新木脂素及相关化合物1个和其他类型化合物51个。与边材相比,心材中共有235个代谢物上调,93个代谢物下调。差异代谢物中有28个代谢物被注释到了代谢、遗传信息处理和环境信息处理等3大类基因组百科全书数据库(KEGG)代谢通路中,进一步分析发现大多数差异代谢物被富集到各类氨基酸代谢和黄酮类生物合成等代谢通路中。其中,心边材中相对含量前30的显著差异代谢物在心材中均得到上调,且均含有不饱和结构和共轭结构,推测它们可能与柚木心边材颜色明显差异有关。 相似文献
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《林业科学》2021,57(10)
【目的】鉴定胶孢炭疽菌侵染核桃青皮后酚类物质种类以及变化规律,筛选潜在抗炭疽病有效成分,为探究核桃抵抗炭疽病发生机制提供参考。【方法】以‘香玲’和‘泰勒’2个品种核桃为试材,对其青皮体外接种胶孢炭疽菌,通过靶向代谢组学分析侵染后核桃青皮中酚类物质含量及相关变化。【结果】随着胶孢炭疽菌侵染天数增加,‘香玲’青皮病斑逐渐增大,在第6天发生明显变化,而‘泰勒’青皮病斑基本不变。‘香玲’和‘泰勒’青皮中酚类物质总量基本一致,划分为9大类,其中以原花青素/花青素、苯甲酸及其衍生物、黄酮醇和苯丙素类为主。‘香玲’中苯甲酸类最多,占60%以上,主要以没食子酸、丁香酸、鞣花酸和香草酸等为主;‘泰勒’中黄酮醇类最多,接近30%,主要以金丝桃苷、槲皮苷、扁蓄苷和杨梅苷等为主。炭疽菌侵染第6天,与‘香玲’相比,‘泰勒’青皮差异代谢物为60个,上调差异代谢物有52个,下调为8个,其中表儿茶素没食子酸酯、对香豆酸、原花青素B1/2/3、根皮苷、丁香酸、鞣花酸和阿魏酸等差异显著。分析炭疽菌侵染4～6天‘香玲’和‘泰勒’青皮差异代谢物发现,咖啡酸、柚皮素、(S)-圣草酚、扁蓄苷、槲皮苷和没食子酸6种物质出现明显变化,这可能与青皮病斑出现明显变化有关联。【结论】鉴定抗炭疽病品种‘泰勒’和感病品种‘香玲’130种酚类物质,代谢组学分析炭疽菌侵染后物质动态变化,筛选到原花青素B1/2/3、咖啡酸、柚皮素、(S)-圣草酚、扁蓄苷、槲皮苷和没食子酸等潜在抗炭疽病有效成分,可为后期开发炭疽病相关天然药物,探究炭疽病发生机制提供参考。 相似文献
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【目的】南美油藤种子油中富含不饱和脂肪酸,是一种具有重要经济价值和应用前景的油料植物。目前影响南美油藤种子油脂合成的关键基因、途径及其调控机理尚未清晰。因此,对南美油藤种子的脂质代谢物的动态变化规律及重要脂肪酸代谢相关调控基因的研究,不仅能够为提高其种子油产量和改善油脂品质提供理论基础,也可为其他木本油料植物高效开发利用提供有价值的参考依据。【方法】选用不同生长阶段的南美油藤种子(形成初期、发育初期、中期、后期、成熟期)为研究对象,结合GC-MC代谢组学技术和高通量转录组测序技术,分析种子发育过程中脂质代谢物含量的动态变化规律,并根据种子不同生长阶段的差异表达基因寻找出脂质代谢物生物合成与累积的关联酶基因。【结果】脂质代谢组学分析发现,南美油藤种子中高含量的α-亚麻酸和亚油酸主要在种子成熟阶段合成与累积,是判别南美油藤种子中脂肪酸缓慢累积时期与快速累积阶段的依据。转录组学分析表明,南美油藤种子成熟阶段前后的基因表达存在显著差异。结合代谢组学与转录组学的分析结果显示,与脂肪酸生物合成和累积相关的6个关键酶基因的表达模式与脂肪酸的合成和累积存在显著的相关性,基因家族的不同成员存在生物学功能的差异性和多样性。其中FAD2-3、FAD7、FATA、KAS2、LACS2、LACS8和SAD酶基因表达与脂肪酸总含量及主要脂肪酸含量呈显著正相关,说明7个酶基因表达对南美油藤种子油脂的合成与累积有促进作用;FAD2-2、KCS1、KCS10和LACS1酶基因与脂肪酸总含量及主要脂肪酸含量呈显著负相关,说明4个酶基因的表达对南美油藤种子油脂的合成与累积具有抑制作用。【结论】南美油藤种子成熟前后脂肪酸含量及差异表达基因存在显著差异,可依据种子中α-亚麻酸和亚油酸的含量变化将种子发育过程划分为脂肪酸缓慢累积和快速累积2个时期;南美油藤种子脂肪酸代谢中的6个关键酶基因的表达模式与脂肪酸的合成和累积存在显著的相关性,且同一基因家族的不同成员在脂肪酸的累积过程中可能具有不同的生物学功能。研究结果可为利用分子生物学技术提高南美油藤种子油产量和改变脂肪酸组分提供备选基因和相应的理论基础。 相似文献
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【目的】花青素苷是梅花花色形成的重要色素,R2R3-MYB是花青素苷合成调控的关键转录因子。从梅花中分离出1个R2R3-MYB调控因子PmMYB1,通过分析其序列特征并转入烟草进行功能鉴定,为探明梅花花青素苷合成调控机理及今后梅花花色分子育种奠定基础。【方法】根据梅花基因组数据设计引物,采用RT-PCR方法从梅花花瓣中分离PmMYB1基因,利用DNAMAN软件预测氨基酸序列,通过多序列比对和系统进化树构建分析其保守序列并进行功能预测,通过构建表达载体将PmMYB1基因转入烟草,分析转基因烟草的表型及花青素苷含量的变化,并利用实时荧光定量RT-PCR技术测定该基因及烟草内源花青素苷合成通路基因在转基因植株不同器官中的表达量,综合分析以上数据鉴定PmMYB1基因的功能。【结果】从梅花中分离得到全长为729 bp具有完整编码区的PmMYB1基因序列,该序列编码242个氨基酸。序列分析表明该蛋白具有保守的MYB结构域及花青素苷调控MYB蛋白特征基序,并且含有与bHLH转录因子相互作用的保守基序,可能需要bHLH蛋白协同表达共同完成花青素苷的合成调控。多序列比对和进化分析结果显示PmMYB1与其他已鉴定功能的花青素苷调控MYB蛋白有很高的同源性,其中与樱桃李的PcMYB10和欧洲甜樱桃的PaMYB10一致性分别为92%和91%。转基因烟草试验表明过表达PmMYB1基因显著提高了转基因植株花冠中花青素苷的含量(P0.05),使其花冠颜色明显加深,实时荧光定量RT-PCR试验结果表明PmMYB1基因在转基因植株花中表达量高于叶中,过表达PmMYB1基因明显上调了烟草花中7个内源花青素苷合成通路结构基因NtCHS、NtCHI、NtF3H、NtF3′H、NtDFR、NtANS、NtUFGT及2个调控基因NtAn1a和NtAn1b的表达量。【结论】在烟草中过表达PmMYB1基因能够显著上调转基因植株花中内源花青素苷合成通路结构基因和调控基因的表达,从而促进了其花中花青素苷的积累并导致花色加深,表明该基因在花青素苷合成过程中起重要调控作用。 相似文献
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《林业科学》2017,(6)
【目的】通过对泡桐健康苗和丛枝病苗进行代谢组分析,探讨代谢物变化与泡桐丛枝病发生的关系。【方法】利用非靶标的高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)对长度为1.5 cm的健康和植原体感染的毛泡桐组培苗顶芽进行代谢组分析,将上机检测得到的质谱数据用主成分分析和偏最小二乘判别分析法进行分析得到最终差异的荷质比,并将其比对到KEGG代谢物数据库中,通过分析找到植原体感染的毛泡桐组培苗与健康组培苗之间代谢物含量和种类的差异。【结果】毛泡桐病苗和健康苗中有1 612种代谢物发生变化。与健康苗相比,在病苗中有765种代谢物含量下降,847种代谢物含量增多。KEGG代谢通路分析表明,这些代谢物中有460种代谢物参与111个代谢途径,其中变化显著的3个代谢途径为"异喹啉生物碱合成"、"双萜类生物合成"和"黄酮生物合成"。另外,病苗中参与植物激素信号转导的代谢物也发生明显变化。其中在植原体感染的毛泡桐病苗中玉米素、玉米素核苷、赤霉素、二氢玉米素核苷、花葵素、黄芩素和花青色素等含量发生明显变化,表明这些代谢物含量的变化可能与丛枝病发生有一定关系。【结论】通过比较健康苗和病苗中代谢物含量和种类的变化,找出可能与丛枝病发生密切相关的代谢物及其相应的代谢通路,该结果有助于进一步阐明泡桐和其他植物丛枝病发生分子机制,并为泡桐丛枝病有效防治奠定基础。 相似文献
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《经济林研究》2021,39(3)
【目的】解析内源激素和关键代谢物调控油茶花芽分化的分子机制。【方法】以3个分化时期(雌雄蕊形成期、子房和花药形成期、雌雄蕊成熟期)的普通油茶花芽为研究对象,采用LC-MS和GC-MS技术分别进行内源激素和代谢物差异分析,并对差异代谢物进行PCA主成分分析和OPLS-DA分析,研究不同激素在3个分化时期的动态变化,解析关键代谢物所参与的代谢通路。【结果】从雌雄蕊形成期到雌雄蕊成熟期,GA、MEJA、ME-IAA等9种激素含量呈先增加后减少的趋势,ABA含量呈先降后升的趋势,IAA、ICAld、SA、t Z含量呈一直下降的趋势,IP含量一直上升。同时,与雌雄蕊形成期相比,在子房和花药形成期的油茶花芽中共检测到519种代谢物,其中差异代谢物有95种(72种上调,23种下调),在雌雄蕊成熟期的油茶花芽中共检测到520种代谢物,其中差异代谢物有135种(80种上调,55种下调)。【结论】在油茶花芽分化后期,高含量的GA在子房和花药形成期起到较大作用;较低含量的IAA和较高含量的ABA可能对雌雄蕊成熟期有促进作用,可能促进油茶花芽成熟和开花;赤霉素和酚酸含量增加,促进氨基酸合成为可溶性蛋白;细胞分裂素含量上升可能与促进黄酮类化合物的生成有关。黄酮类化合物和酚酸的含量在这3个时期呈持续升高的趋势,说明这2类物质在油茶花芽分化后期对花芽分化有一定的促进作用。 相似文献
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以含有飞燕草色素、矢车菊色素、天竺葵色素、芍药色素和锦葵色素的混合样本为标准,采用外标法定量法,探讨高效液相色谱法测定的最优条件,结果表明HPLC测定的最优条件为:Zorbax-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm i.d.,5μm),流动相为7.5%甲酸乙腈-7.5%甲酸水溶液,流速1.0 mL·min~(-1),检测波长为525 nm。在此条件下测定桑树中台湾长桑、广东无籽大十2个品种的桑葚于青果期、转色期、成熟期的花青素成分及含量,结果表明台湾长桑在3个生长期的花青素含量明显低于广东无籽大十,矢车菊色素是桑葚的主要色素;HPLC方法简便、效果好。 相似文献
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【目的】从基因表达水平上,研究施肥引起杉木基因表达变化规律,为杉木施肥理论与MAS育种实践,提供科学依据。【方法】以开化1年生的杉木无性系开6扦插苗为研究对象,4种施肥处理,每处理三个重复,采用Illumina HiSeq4000高通量测序技术进行测序,对测序结果进行无参转录组分析。【结果】1)转录组测序共产生clean reads5.0E+07 nt到7.1E+07 nt,总拼接长度724341090 nt,通过Trinity组装,获得了74288个unigenes(基因),然后将组装序列在6个数据库(Nr,Swiss-prot,eggNOG,KEGG,Pfam,GO)进行BLASTX分析,获取功能注释信息;2)韦恩图揭示基因对不同施肥处理的响应是:在-P-N1-VS-WT比较组中,未施肥处理,有4650个特异表达基因,其中包含了若干耐性基因,其它比较组也获得了相应的结果。杉木施肥诱导一些基因的开启和上调,同时也导致一些基因表达的关闭或下调;不同处理间的表达差异基因数在不同施肥组间变化很大,显著差异表达基因从施磷与对照比较组的429个到施磷与施氮比较组的4942;3)差异表达极显著基因的热聚类分析结果,揭示同一比较组,不同处理间基因表达是互补的关系:同一基因要么高表达,要么低表达;4)GO富集与分类显示施肥对杉木影响显著的基因主要定位在叶绿体、细胞骨架、细胞膜、细胞核、细胞质上;5)GO富集分析的结果表明施氮(磷)肥,不仅可以促进氮(磷)的吸收与代谢,而且也能促进磷(氮)的吸收与代谢;6)对施磷肥与氨酰基-tRNA大分子化合物合成的生理生化过程进行了分析。基于以上研究结果:今后可对转录组分析获得的重要基因进行研究,其结果可用于指导杉木施肥和杉木营养遗传育种MAS选择。【结论】RNA-seq高通量测序技术,对于研究非模式植物(包括基因组比较大的针叶树)施肥分子机制,是一种快速而简便的方法。研究结果表明,施肥不仅激活了与N、P的吸收、转运和利用有关的基因表达,还下调了与生长发育和光合作用有关的基因表达。施肥促使杉木的生长发育向着适应环境、竞争资源和生长发育的方向发展。 相似文献
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【目的】对白腐菌偏肿革裥菌在木质和非木质环境下的转录组进行测序,为白腐菌降解木材的机制研究提供支持。【方法】采用高通量测序技术对木屑和非木屑处理条件下的菌丝样本进行转录组测序。利用eggNOG、GO、KEGG等数据库对转录本进行注释和比较分析,预测和筛选出偏肿革裥菌与木材降解有关的基因。应用荧光定量PCR(qPCR)检测mnp2等11个与木质素降解相关的差异基因在木屑处理5天条件下的表达量,结合转录组数据对这些基因的表达量变化趋势进行分析。【结果】偏肿革裥菌转录组测序共得到38.9 Gb Clean Data,各样品Clean Data平均达到6.49 Gb,各样品的Reads与参考基因组的比对效率在71.23%~74.25%之间。使用edgeR软件进行差异表达分析,得到差异表达基因898个,其中上调351个、下调547个。差异基因被注释到GO数据库的有251个,注释到KEGG数据库的有223个,注释到eggNOG数据库的有704个。eggNOG分析表明,差异基因表达多聚集在能量产生和转换、转录后修饰、蛋白质代谢、伴侣关系、次生代谢物的生物合成、碳水化合物的运输和分解代谢等功能分类下。GO分析表明,显著性富集与频率较高的生物过程是丙酮酸代谢过程、类异戊二烯生物合成过程、天冬氨酸家族氨基酸代谢过程和木质素分解过程。在KEGG通路分析中,差异基因分布到86个不同的生物途径,差异基因显著富集的代谢通路主要为:碳代谢、柠檬酸循环、芳香化合物降解、乙醛酸代谢。qPCR结果表明在木屑处理条件下基因mnp2、mnp3、lip9、lip2、laccase1和nadp的表达量明显上调;mnp10 s、mrp、cyp450-1、GroES1和GroES2的表达量明显下调,qPCR与转录组测序结果在表达量差异倍数上存在较小偏差,但整体趋势一致,可以证明转录组测序结果是正确可靠的。【结论】偏肿革裥菌降解木材与碳代谢、芳香化合物降解等通路密切相关;与木质素分解等生物过程密切相关。根据基因功能注释的结果得到11个与白腐菌降解木质素相关的重要差异表达基因。 相似文献
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基于油脂合成期油桐种仁转录组数据的α－亚麻酸代谢途径解析 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】油桐种仁中产出的桐油经济利用价值极高。桐油中α－桐酸的含量高达70%,然而植物体内α－桐酸代谢通路的研究还未见报道,这对直接筛选油桐α－桐酸代谢通路相关酶基因造成一定的困难。α－亚麻酸作为α－桐酸的同分异构体,其代谢通路的研究则较为深入,能为α－桐酸代谢通路的解析提供参考。因此,本研究期望在油桐种仁转录组数据的基础上,解析油桐的α－亚麻酸代谢途径,为油桐α－桐酸代谢机理的阐明提供理论参考。此外,通过调控这些基因的表达模式以及开发与之紧密连锁的分子标记,可大大加快油桐遗传改良和分子育种的进程。【方法】采用 RNA-Seq技术对油桐种仁3个不同油脂合成期的转录组进行比较,获得大量差异表达的Unigene,并将这些Unigene归类于128个代谢途径。在此基础上,通过GO分类和Pathway富集性分析,解析油桐α－亚麻酸代谢通路并分析通路中相关酶基因在油脂合成期的表达变化规律。【结果】通过对Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ期的油桐种仁RNA测序,共获得长度为200～3000个核苷酸的非冗余Unigene序列58439条,其中能够比对到公共数据库中已知基因序列的 Unigene共有41059条,占所有非冗余基因的70.3%。不同长度的非冗余 Unigene序列与数据库中序列匹配的效率不同,越长的序列匹配效率越高。序列长度大于2000 bp的序列匹配效率达到98.28%,而500～1000 bp和100～500 bp的序列分别只有78.86%和48.99%的匹配效率。3个种仁油脂合成期的转录组数据中共有105个 Unigene可被富集于α－亚麻酸代谢途径,占所有非冗余 Unigene的0.47%。从3个转录组数据的两两比较中鉴别出一些差异表达Unigene,其中也有一些可被富集于α－亚麻酸代谢途径。通过在KEGG数据库中进行检索后发现,105个 Unigene序列分别对应于14个α－亚麻酸代谢途径关键酶基因,这些基因在其他物种中都有同源基因与之对应。通过基因表达模式分析发现,整体上与合成代谢相关的基因在油脂合成期呈现上调的表达模式,而与分解代谢相关的基因则呈现下调的表达模式。【结论】在油桐种仁转录组数据的基础上,解析油桐α－亚麻酸代谢途径,获得与α－亚麻酸代谢相关的重要酶基因并分析它们在油脂合成期的表达模式,这对后续研究具有重要的启示作用。 相似文献
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《林业科学》2021,57(4)
【目的】研究松材线虫生防真菌伊氏线虫菌(EV)碳氮条件下表型和毒力基因表达差异,为培养高毒力菌株提供依据。【方法】分别选取碳、氮培养基培养EV,测定生长速度及产孢量。收获菌丝体并提取RNA进行建库和差异分析。结合经FDR法校正后的P值及以2为底的倍数变化的对数的绝对值(|log2Fold Change|)判断差异表达的显著性。【结果】EV在氮培养条件下生长速度更快,且基因表达的总量和特异表达的数量均高于碳培养条件下表达的数量。氮组相对碳组显著差异表达的基因共有7 138个,其中3 571个显著上调,3 567个显著下调;474个基因在氮组中特异表达,295个基因在碳组中特异表达,且氮组特异表达的基因涉及杀线虫基因的数量高于碳组。经过聚类分析,差异基因表达水平变化趋势分为4个类群,其中,在氮组表达远高于碳组表达的基因数量为165个;在碳组表达远高于氮组表达的基因数量仅有65个。枯草杆菌蛋白酶及毒素合成相关基因在氮组中显著上调表达,其中枯草杆菌蛋白酶在氮组中表达量为相对于碳组表达的2.29～363.52倍。【结论】碳、氮培养基对EV生防真菌的转录具有显著影响,氮培养条件下表达的总基因数量和特异表达的基因数量高于碳培养条件下的基因表达。具有杀灭和侵染线虫作用的枯草杆菌蛋白酶、毒素合成相关基因在氮培养下显著上调。可为高毒力EV菌株的培养、基因功能研究和菌株改良提供重要依据。 相似文献
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【目的】油桐枯萎病是一种土传的根部真菌病害,严重危害油桐主栽品种三年桐,极大地限制了其规模化栽培。而同属的千年桐具有抗枯萎病能力,其根部防御作用机制的研究可以为抗枯萎病防治和抗性育种提供思路。【方法】利用乙酸乙酯萃取法获得三年桐和千年桐根部提取物;基于高效液相色谱和串联质谱检测病原菌侵染后三年桐和千年桐根部代谢物成分;利用Illumina HiSeqTM2000、检测病原菌侵染过程中三年桐和千年桐根部基因表达变化规律和通路变化,并利用实时定量PCR试验验证基因表达规律;利用R软件包等生物信息学方法进行数据分析。【结果】1)与三年桐相比,千年桐根部提取物对油桐枯萎病菌的生长有明显的抑制作用;2)病原菌侵染后千年桐根部产生的芒柄花苷、橙皮苷等异黄酮和黄烷酮化合物是三年桐的1 000倍以上;3)病原菌侵染后千年桐根部负责黄酮类化合物生物合成的上游关键通路“苯丙烷类生物合成途径”显著富集;4)苯丙烷类生物合成途径中有4个中心基因,包括4-香豆酸CoA连接酶、β-D-木糖苷酶、β-葡萄糖苷酶和过氧化物酶N1,通过实时定量PCR试验验证在病原菌侵染早期上调表达,且与其他1 625基因具有极高的相关... 相似文献
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《林业科学》2021,57(1)
【目的】研究盐胁迫下2种白刺叶片代谢物及其代谢通路的变化,以揭示白刺对盐胁迫的代谢响应机制,为有效提高白刺对盐碱地的持续生物改良及适应性研究提供理论依据。【方法】对唐古特白刺和西伯利亚白刺实生苗进行300 mmol·L-1Na Cl胁迫处理,蒸馏水处理为对照,采用GC-TOF-MS代谢组学方法,分析盐胁迫对2种白刺叶片代谢物及其代谢通路的影响。【结果】1)与未胁迫处理相比,盐胁迫后唐古特白刺叶片存在差异代谢物11种,其中8种显著上调,包括1种脂肪酸、5种有机酸、1种醇和1种碱基衍生物;而西伯利亚白刺叶片中存在差异代谢物108种,其中106种显著上调,包括51种氨基酸、22种糖、11种脂肪酸、8种有机酸、7种醇、5种生物碱以及2种维生素。2)通过KEGG注释可将唐古特白刺的差异代谢物富集到6条代谢通路中,拓扑分析筛选到与代谢物差异相关性最高的关键路径为硫代谢、TCA循环及二羧酸循环;而西伯利亚白刺的差异代谢物可被富集到46条代谢通路中,其中,氨基酸代谢多达13条,筛选到的关键路径为缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成、C5支链二元酸代谢、泛酸和Co A生物合成。【结论】2种白刺对盐胁迫有不同的代谢响应机制。唐古特白刺通过以有机酸为主的11种代谢物参与盐胁迫响应,并通过加强以硫代谢为主的6条代谢通路来应答盐胁迫。西伯利亚白刺通过以氨基酸、糖、脂肪酸为主的108种代谢物参与盐胁迫响应,并通过加强以氨基酸代谢为主的46条代谢通路应答盐胁迫。西伯利亚白刺参与盐胁迫调控的代谢物较唐古特白刺种类更多,代谢途径更广,对盐胁迫的代谢响应更为显著。 相似文献
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【目的】探讨采用薄壳山核桃花粉授粉增强山核桃果皮光合能力的分子机理,为花粉直感的深入研究奠定基础。【方法】以山核桃花粉(记为hp)和薄壳山核桃花粉(记为pp)授粉的山核桃果皮为研究材料,在山核桃果实快速膨大期(授粉后65天,65DAP),对不同花粉授粉后山核桃果皮进行转录组测序,通过对叶绿素合成、光反应、碳同化等通路的基因富集分析,结合叶绿素含量、光合速率及光合关键酶活性的变化,筛选出增强山核桃果皮光合能力的相关基因。【结果】65DAP时,pp授粉的山核桃果皮中叶绿素含量、光合速率、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)活性、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性分别是hp授粉的1.31倍(P=0.047)、1.12倍(P=0.000 43)、1.65倍(P=0.036)和1.23倍(P=0.001 3)。转录组测序共产生32 908条scaffolds,并从1 894个差异基因(P<0.05,foldchange>1.5倍)中筛选出66个与山核桃果皮光合相关的基因,主要富集在叶绿素合成通路及光合固碳途径中,其中叶绿素合成途径中镁螯合酶编码基因(CHLH)、镁-原卟啉单甲酯环化酶编码基因(CRD)和叶绿素b还原酶编码基因(NYC)表达量明显上调,脱酶叶绿酸编码基因(PAO)表达量则显著下降;光合碳同化途径中有16个基因以及Rubisco活化酶编码基因(RCA)和碳酸酐酶编码基因(CA)表达量均明显上调;与光保护相关的42个基因表达量也明显上调。【结论】在山核桃果实快速膨大期,薄壳山核桃花粉授粉的山核桃果皮中的镁螯合酶编码基因(CHLH)、镁-原卟啉单甲酯环化酶编码基因(CRD)、叶绿素b还原酶编码基因(NYC)、捕光蛋白编码基因(LHCⅡ)、光修复相关蛋白编码基因(PSAN、PSAB27、STN7)和38个热激蛋白编码基因(HSP)、Rubisco活化酶编码基因(RCA)以及碳酸酐酶编码基因(CA)均显著上调,表明薄壳山核桃授粉的山核桃果皮光合能力的增强与其叶绿素合成、光能捕获和碳固定等光合作用相关通路的基因表达上调有关。 相似文献
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【目的】深入研究云南金花茶优良性状、基因功能和基因分布特征,可为云南金花茶乃至山茶属植物功能基因的探索以及该物种的遗传保护提供基础生物信息学理论参考。【方法】采用Illumina Hi Seq 2000技术,对云南金花茶叶片进行转录组测序及相关数据分析,在对测序数据整理、de novo组装后,获得Unigene序列,继而利用相关生物信息学数据库进行序列比对。【结果】组装后,共获得95 979条Unigenes,其中N50(拼接转录本不小于总长50%的长度)为1 660 nt,平均长度为1 124 nt,Q20和Q30序列(处理后质量高于20和30的碱基)分别占96.39%和91.28%。经比对,在Nr、Nt、Swiss-Prot中能得到注释的Unigene分别为58 830、43 623、44 315条。在GO中,有41 905条(43.66%)Unigenes注释224 129个GO功能,将其分为3个大类和56亚类,所占比例最多的为生物过程这一类功能。在KOG中,有23 499条(24.48%)Unigenes注释26 430个KOG功能信息,将其分为26个基因功能大类,其中表达量较高的分别是一般功能基因和翻译后修饰、蛋白质转化、伴侣功能的相关基因。另外,共有23 214条(24.18%)Unigenes在KEGG中得到注释,根据其涉及的相关通路可将其归为19个亚类,其中以代谢通路较为丰富。此外,利用相关数据库和ESTScan软件对云南金花茶转录组Unigene进行CDS比对和预测,共预测到26 428条CDS,其长度集中在100～500 nt,占总CDS的82.10%。【结论】云南金花茶所含基因信息丰富,利用分析得到的所有注释信息可以更深层次地探索其基因组信息和基因分布情况。 相似文献
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《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2020,(8)
【目的】白花泡桐Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl.为中国南方重要的尾矿造林树种。为了揭示泡桐根系受重金属胁迫后的转录调控机制,明确泡桐根系响应重金属胁迫的相关基因和重要通路。【方法】以生长在铅锌矿、南方红壤的白花泡桐根为实验材料,进行高通量测序,将组装的基因序列在Nr、Nt、Pfam、KOG/COG、SwissProt、KEGG和GO数据库中进行基因功能注释,同时对在红壤、铅锌矿中差异表达的泡桐根部基因进行了分析。【结果】1)经过测序共得到366 701 960条reads序列,总碱基数为53.90 Gb,GC平均含量达44.58%。将测序所得reads再经Trinity软件组装后得到126 061条基因序列,其中96 133条序列获得了注释信息,占总数的76.25%。2)注释到Nr、Nt、Pfam、KOG/COG、Swiss-Prot、KEGG和GO数据库的基因序列数分别为63 938、64 685、68 840、29 886、66 433、28 747、68 840条。3)相对于红壤生长条件,铅锌矿胁迫时泡桐根部分别有154个基因上调和4 143个基因下调表达。4)差异表达基因的GO富集性分析发现,这些基因的功能主要集中于结合(Binding)、细胞器(Organelle)、细胞蛋白代谢(Cellular protein metabolic process)。将差异表达基因在KEGG数据库中比对发现,差异基因主要富集于核糖体、内质网蛋白加工、剪接体、胞吞作用、RNA转运、吞噬代谢、mRNA监测等7个代谢通路。其中,核糖体是最主要的代谢途径。q RT-PCR所检测的6个差异基因表达模式与RNA-seq结果保持一致,证实了RNA-seq结果的可靠性。【结论】本研究提供了泡桐根部在铅锌矿和红壤条件下的转录组信息,并分析了泡桐根部转录组变化情况,为寻找泡桐根部响应重金属胁迫的基因打好基础。 相似文献
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《林业科学》2017,(2)
【目的】以桑品种‘嘉陵40号’的桑椹为试验材料,探究乙烯在桑椹发育进程中的作用和乙烯相关基因的表达模式,为今后有效开发桑椹的经济价值和通过分子生物学手段调控桑椹成熟期提供理论依据。【方法】桑盛花期后21天(21DAF)和26天(26DAF),分别用100 mg·L~(-1)乙烯利喷洒桑椹表面,采摘后桑椹经0.5μL·L~(-1)乙烯抑制剂1-MCP熏蒸处理,测定其花青素和总糖含量,并提取桑椹的总RNA及合成cDNA模板,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析乙烯生物合成基因MaACO2和MaACS3,乙烯信号转导基因MaETR1,MaETR2,MaCTR1,MaEIN2和MaEIL2,以及花青素生物合成下游基因MaDFR和MaANS的转录表达。【结果】桑椹经过乙烯利处理后,花青素含量和总糖含量与对照相比都有明显增加,与花青素合成有关的基因表达也受乙烯利上调,经1-MCP熏蒸的桑椹花青素含量和总糖含量与对照相比都有所下降。在21DAF桑椹中,乙烯相关基因的表达经乙烯利处理后显著上调,而对1-MCP具有不同的响应模式,其中,MaACO2,MaACS3以及MaEIL2表达下调,MaETR1,MaCTR1和MaEIN2的表达量在各时段显著上调,MaETR2表达量在12 h无明显变化,其他时段上调。26DAF桑椹中,经1-MCP的熏蒸而下调了乙烯各基因的表达,而乙烯利的处理对各基因表达具有不同的影响,与对照相比,处理后32 h,MaACO2,MaETR1,MaETR2,MaEIN2和MaEIL2的表达上调,MaACS3和MaCTR1的表达则下调。【结论】乙烯利处理能够诱导桑椹乙烯生物合成和花青素生物合成相关基因的上调表达,对乙烯信号转导基因也有一定调控作用,且能促进桑椹花青素和总糖含量的积累,并能加快桑椹的发育进程。乙烯抑制剂1-MCP的熏蒸能抑制乙烯信号转导各元件基因的表达,阻止乙烯信号转导和传递,且抑制桑椹中花青素和总糖含量的积累。 相似文献