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《分子植物育种》2021,19(12):3940-3947
本研究筛选银杏三个年龄阶段开花调控的关键基因,揭示银杏开花调控年龄途径的分子机理,为促进银杏早花、分子育种和推广种植提供科学依据。本研究利用高通量测序技术及生物信息学工具,对三个年龄阶段的银杏雄花芽进行转录组测序,对测序数据进行分析,筛选出年龄途径关键差异表达基因。转录组测序转录组测序共产生57.45 Gb原始数据,注释到8大功能数据库(GO, COG, KEGG, KOG, NR, Pfam, SwissProt, egg NOG)上的Unigene总数为35 058个。通过KEGG通路注释和GO富集分析,将Unigene分别归于55个GO类别和126个代谢途径。差异表达基因分析显示,幼年雄花芽较开花一年雄花芽有37个基因上调,75个基因下调;幼年雄花芽较开花多年雄花芽有592个基因上调,871个基因下调;开花一年雄花芽较开花多年雄花芽有961个基因上调,1 203个基因下调。本研究发掘出大量的开花相关的基因,最终筛选出SPL (gene.Gb_23724, gene.Gb_03922)、AP2 (gene.Gb_00766)、MADS-box (gene.Gb_01886, gene.Gb_15398, gene.Gb_28337, Gingko_newGene_2213)、GA调节蛋白(gene.Gb_34467, gene.Gb_28606, gene.Gb_33214)和DELLAs蛋白(gene. Gb_34644)等11个年龄途径开花调控的关键基因。 相似文献
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杜仲(Eucommia ulmoides)的果实是提取杜仲胶和杜仲籽油的重要原材料,在工业、医疗、食品等领域开发前景广阔。为了揭示雌蕊原基发育相关基因的表达情况,本研究以杜仲果用良种‘华仲6号’(Huazhong No.6)为材料,利用lllumina Hiseq X-10高通量测序平台,分别对花序原基分化期和雌蕊原基分化期的花芽进行转录组测序,通过生物信息学对2个发育时期的雌花芽转录组进行比较分析,筛选出与杜仲雌蕊原基发育相关的差异基因。结果显示,转录组测序共获得68.11 Gb数据,各样品的Clean reads与杜仲基因组进行序列比对,比对效率为91.59%~92.05%,同时2个发育时期共筛选出485个差异表达基因,其中219个差异基因在雌蕊原基分化期表达上调,266个表达下调。差异基因GO富集结果表明,花的发育、光周期现象、激素生物合成以及蛋白结合转录因子活性等相关的生物途径被富集。KEGG富集结果表明淀粉和蔗糖代谢、碳代谢、昼夜节律和植物激素信号转导等代谢通路被富集。结果表明光周期途径是诱导杜仲成花的重要途径,且雌蕊原基发育受碳水化合物、植物激素和其他代谢物质调控。本研究为杜仲花器官发育调控基因的挖掘提供了基础数据,也为果用杜仲的分子育种提供了参考。 相似文献
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为探明蝴蝶兰花芽分化调控的内在分子机制,以及花芽分化过程中的关键基因,本研究以蝴蝶兰不同分化时期的花芽进行转录组测序,筛选调控植株成花转变的关键基因并进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)验证。测序共得到44.42 Gb的原始数据,分别注释到7个公共数据库(Swiss-Prot, Nr, KEGG, KOG, Pfam,eggNOG和GO)。其中成功被GO注释到的Unigenes有16 181条;被KEGG注释到的Unigenes共有8 099条,分别注释到207个代谢通路。差异表达基因分析表明,2个花芽分化时期的蝴蝶兰共获得6 088条差异表达基因,其中上调表达有3 319条,下调表达有2 769条。通过查阅文献寻找出36个与蝴蝶兰花芽分化有关的基因。光周期调节途径中得到CRY1和PHYA;生物节律相关基因PIF4和EMF1;年龄途径相关基因SPL等;以及开花整合因子基因CO、FT、LFY等。选取GA序列、FD序列、FT序列、CO序列4个相关基因进行q RT-PCR验证,结果与测序结果相符。本研究为蝴蝶兰花芽调控提供一定的理论指导。 相似文献
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洋葱是世界范围内种植的重要蔬菜作物,其鳞茎颜色是洋葱选育和食用的重要性状。本研究对紫皮洋葱和黄皮洋葱进行高通量转录组测序,挖掘黄酮类化合物合成的基因,探讨不同皮色形成的分子基础。本研究共获得5 809个差异表达基因,包括2 991个上调表达基因,2 818个下调表达基因。差异基因GO功能富集分析显示,差异基因主要参与细胞组分、生物过程和分子功能3大类。KEGG显著富集分析显示,差异表达基因主要富集在3条代谢途径上。黄酮类化合物合成相关的通路有类黄酮合成途径、花青素合成途径、异黄酮合成途径、黄酮和黄酮醇合成途径,并筛选出了F3’H、FLS、CHI和DFR等黄酮类合成相关的结构基因。本研究为进一步探讨洋葱皮色相关的代谢合成途径关键酶的功能及其调控机制提供了基础。 相似文献
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板栗是中国重要的木本粮食作物,具有极高的经济价值,但板栗雄花比例远远高于雌花,是限制板栗产量的主要因素。为了从分子水平上探讨板栗雌雄花的发生机制,本研究利用高通量测序技术对休眠期后板栗的两种混合花芽的转录组进行比较分析。总计获得了3 772个差异表达基因,其中2 173个基因上调,1 599个基因下调。这些差异基因经过GO分类和KEGG pathway富集分析分别归类于47个GO term和251条代谢途径。从转录组数据中获得了春化、光周期、赤霉素(GA)等途径的开花相关基因,还鉴定多个开花相关内源激素途径的基因。将基因VIN3,GAI,ELF3,GID1的qPCR检测结果与其转录组测序结果进行比对,发现虽然两种检测结果在差异倍数上存在差别,但4个基因的表达量的总体变化趋势一致,说明转录组测序结果有较高的可信性。本研究结果为揭示板栗雌雄花性别比例调控机制和花期人工调控提供了一定的科学参考。 相似文献
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基于转录组测序技术挖掘大豆蛋白质合成相关基因 总被引：1，自引：0，他引：1
通过转录组测序技术挖掘蛋白质合成相关基因,为解析蛋白质合成机制奠定基础。以遗传背景相近但蛋白含量差异较大的大豆高蛋白品系冀HJ117(蛋白质含量52. 99%)及其回交亲本冀豆12(蛋白质含量46. 48%)为研究材料,利用转录组测序技术和生物信息学分析,以期挖掘大豆籽粒蛋白质合成相关基因。通过对转录组数据中冀HJ117和冀豆12差异表达基因的分析筛选,共得到336个差异表达基因,其中冀HJ117较冀豆12有195个上调表达基因,141个下调表达基因。通过GO功能富集分析,发现在分子功能类型中注释的差异基因主要与催化和连接等功能相关; KEGG显著富集分析发现差异表达基因主要富集在蛋白质内质网合成途径中,该途径共筛选到34个差异表达基因,其中33个基因在冀HJ117中表达量较高。从该途径中筛选出9个候选基因,采用荧光定量PCR方法检测其表达量,表达趋势与RNA-Seq检测结果基本一致,证实了RNA-Seq数据的可靠性。RNA-Seq测序结果获得了与蛋白质合成相关基因的基本信息,蛋白质内质网合成途径可能是冀HJ117与冀豆12蛋白质含量产生差异的重要通路。 相似文献
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甘蓝型油菜是我国重要的油料作物之一,根据其成花转变过程中对低温春化时间需求的不同分为3种生态型:春性、半冬性和冬性。前人研究发现,长链非编码RNA (LncRNA)可在多层面上调控基因的表达,参与对植物生长发育的调控。在拟南芥中, LncRNA可以通过调控春化途径相关基因的表达来影响开花。本研究以3种生态型甘蓝型油菜为材料,利用高通量测序技术进行苗期叶片的mRNA和LncRNA测序,初步探究LncRNA在油菜生态型分化及适应性形成中的作用。3种生态型甘蓝型油菜共差异表达基因的GO及KEGG富集分析表明,不同生态型甘蓝型油菜之间存在大量基础化合物合成代谢差异,特别是脂质类化合物。3种生态型甘蓝型油菜中共鉴定获得3775个LncRNA,其中285个在2个及以上生态型组合中存在差异表达,涉及到1517个候选靶基因。这些差异表达LncRNA涉及到的靶基因也富集到大量基础化合物合成代谢途径。通过mRNA-LncRNA联合分析,我们预测到了一个开花基因的调控网络,包含8个开花基因和23个LncRNA,涉及到温度和光信号调控通路。通过比较鉴定得到的LncRNA和972个甘蓝型油菜重要农艺性状QTL位... 相似文献
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为了明确突变体颖壳蜡质含量显著变化的分子机制,本研究对源自济麦22颖壳蜡质缺失突变体glossy1与野生型进行了转录组分析。结果表明,在glossy1突变体中,共筛选到12,230个差异表达基因,其中5811个基因在突变体中上调表达,6419个下调表达。GO(gene ontology)功能富集分析发现,差异基因主要富集在蜡质合成和转运途径,具体分布在酰基转移酶活性、脂质结合和水解酶活性等条目,由此推测这些途径与小麦穗部蜡质缺失性状是紧密相关的。我们还利用RT-qPCR检测了参与蜡质代谢途径部分基因的表达,结果与转录组结果是一致的。本研究为今后探究小麦蜡质代谢的分子机制和基因调控网络提供了数据支持,同时也为抗逆小麦育种奠定了理论基础。 相似文献
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《分子植物育种》2021,19(8):2491-2499
疮痂病是目前国内危害马铃薯生产重要病害之一,为研究疮痂病菌胁迫条件下马铃薯块茎相关基因的表达差异,探究参与调控疮痂病抗性的基因,本研究采用RNA-seq技术,对不同处理时间的马铃薯块茎的进行转录组分析。结果表明:各样品获得5.95 Gb以上高质量碱基,且Q30碱基百分比均在94.14%以上,筛选到差异表达基因8 081个,其中4 384个上调表达基因,3 647个下调表达基因,显著富集到植物与病原物互作、苯丙烷生物合成以及植物激素信号转导等代谢途径,挖掘到抗性候选基因15个。研究结果在一定程度上解析了马铃薯与疮痂病菌互作的分子机制并为后续深入研究提供基础数据。 相似文献
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《分子植物育种》2021,(13)
植物激素在调节和控制植物生长发育、代谢过程、应对逆境等方面具有重要的作用。为明确水稻苗期植物激素对低温的应答机制,本研究以野生型粳稻品种‘中花11’为研究材料,经低温处理后,利用RNA-Seq技术分析植物激素调控水稻幼苗对低温胁迫的应答模式。通过转录组测序,共获得9.9×10~7条干净的序列,筛选出2 044个差异表达基因(DEGs)。首先,GO富集分析结果表明差异表达基因主要富集在生物学过程、细胞组分和分子功能三个方面。进一步的KEGG通路分析表明,差异表达基因主要富集在代谢途径、次生代谢生物合成、植物激素信号转导等途径。其中植物激素信号转导中低温应答的差异表达基因为31个,分别为25个上调表达基因和6个下调表达基因;主要参与了茉莉酸和脱落酸信号途径。这些研究结果对水稻苗期植物激素的低温应答机制完善和栽培调控具有重要的参考价值。 相似文献