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1.
以玉米种质POB21为材料, 利用数字基因表达谱技术对15% PEG渗透胁迫处理后的玉米叶片cDNA文库进行差异基因表达谱分析。结果表明, 转录组基因序列与参考基因组高度一致, 基因表达呈现出高度不均一性和部分冗余性。从中筛选出1097个有效差异表达基因, 其中795个表达上调, 302个表达下调。GO功能显著性富集分析表明, 3种细胞组分和分子功能中的3种糖基转移酶活性表现为富集。KEGG代谢分析表明差异表达基因广泛涉及糖、蛋白、核酸和脂类等生物大分子代谢、次生代谢、激素代谢以及能量代谢过程。脯氨酸代谢相关基因的差异表达分析表明, 谷氨酸途径是胁迫诱导脯氨酸积累的主要方式。表达谱分析结果为玉米渗透胁迫响应分子机制的深入研究和功能基因的筛选奠定了基础。 相似文献
2.
《分子植物育种》2020,(13)
为了揭示玉米灌浆期抗旱调节机制,从蛋白质水平分析玉米灌浆期籽粒应答干旱胁迫的差异表达蛋白的特征和功能进行研究。本研究以耐旱性弱玉米自交系‘掖478’和耐旱性强玉米自交系‘黄早四’为试验材料,采用同位素标记相对定量(iTRAQ)技术,对干旱胁迫下差异表达蛋白进行比较研究。结果表明,2种玉米自交系在正常供水和干旱胁迫下共鉴定到蛋白4 273个,干旱胁迫相比正常供水处理,‘掖478’差异表达蛋白有63个,包括上调10个,下调53个‘;黄早四’差异表达蛋白有438个,包括上调200个,下调238个。对差异表达蛋白进行基因本论(GO)注释表明,蛋白参与较多的生物过程是细胞过程、代谢过程、单一生物过程和刺激应答;细胞组件类别中蛋白主要分布在细胞、细胞部分、细胞器和大分子复合物;分子功能类别蛋白主要具备催化活性、绑定和结构分子活性。对刺激应答和生物调控差异表达蛋白分析发现,蛋白酶水解抑制剂、抗氧化酶、脱水蛋白、脱落酸应答蛋白和类防御素等蛋白在耐旱性强玉米自交系中表达水平发生了显著改变,他们在玉米灌浆期籽粒响应干旱胁迫过程中发挥了重要作用。相比耐旱性弱玉米自交系,耐旱性强玉米自交系,体内更多蛋白发生了差异表达,它们的共同协作能更好地适应干旱胁迫。本研究结果为玉米抗旱分子育种提供了理论基础。 相似文献
3.
亚麻响应低钾胁迫转录谱分析 总被引：1，自引：0，他引：1
钾是亚麻生长发育必需的大量元素。本研究以钾高效利用亚麻品种Sofie为试验材料,在低钾处理12 h和96 h下,利用转录组测序及qRT-PCR进行低钾胁迫下差异基因表达调控的研究。结果表明,低钾处理7 d的亚麻叶片边缘变黄,与对照相比,低钾处理植株矮化。筛选出对低钾响应强烈的3个钾运转蛋白基因LusKC1(Lus K channel 1)、LusSKOR(Lus STELAR K+outward rectifier)和LusHAK5(Lus high affinity K+transporter 5),低钾胁迫响应峰值时间为12 h和96 h;与对照相比,低钾处理12 h鉴定到差异表达基因1154个(508个上调,646个下调),GO功能富集分析表明,这些差异表达基因主要富集于代谢过程、细胞进程、单一生物过程、催化活性和结合功能五大类,KEGG通路富集分析表明,这些差异表达基因涉及到能量代谢、碳水化合物代谢、碳代谢、氨基酸代谢、萜类化合物代谢和植物激素信号转导等通路。进而筛选出7个与钾直接相关基因(4个钾运输蛋白、2个钾通道蛋白及1个钠钾钙交换蛋白)、13个与激素相关基因以及6个与纤维素合成相关基因。7个与钾直接相关基因中,2个基因表达量上调1.75倍和2.64倍,5个基因表达量下调1.21~9.57倍。以上解析的差异基因初步揭示了亚麻低钾涉及的转录调控途径,可为亚麻耐低钾相关基因的克隆与功能验证奠定基础。 相似文献
4.
《分子植物育种》2020,(15)
柱头在花粉黏附、水合和花粉管生长中具有重要作用,柱头蛋白参与多种生物学过程。为比较亚洲百合与铁炮百合的柱头蛋白质差异,本研究以亚洲百合‘Brunello’和铁炮百合品种‘White Heaven’为试验材料,利用iTRAQ技术分析两种百合的柱头蛋白差异。结果表明亚洲百合和铁炮百合的柱头蛋白总数为3 963,参与的主要生物过程为代谢过程、细胞过程和刺激应答。定量分析结果表明,241个蛋白在2种百合的柱头上差异显著,功能涉及碳水化合物与能量代谢和运输、脂质运输和代谢、蛋白代谢、细胞壁/膜/包膜生物发生、无机离子转运和代谢、信号转导和辅酶转运和代谢等,其中涉及碳水化合物与能量代谢的差异蛋白数量较多。本研究为深入了解百合远缘杂交过程中柱头亲和性差异的分子机制提供技术数据。 相似文献
5.
《分子植物育种》2017,(1)
为了揭示橡胶树生殖发育相关基因的表达变化情况,本研究以橡胶树热研7-33-97花序、雄蕊、雌蕊为试验材料,利用Illumina HiSeq~(TM) 2000对早期发育的花序、雄蕊及雌蕊进行RNA-Seq测序,共识别出30 164个长度大于200 bp的Unigenes,与其它物种的序列相似性进行比较,发现所得Unigenes与麻疯树的Unigenes相似数量最多。进一步对测序所得Unigenes进行GO(Gene ontology)功能注释和Pathway显著性富集分析发现这些Unigenes能够编码相应的993种酶(Enzyme,EC),参与了197条生物学通路(pathway),相关Unigenes主要涉及碳水化合物运输与代谢、膜转运代谢以及能量代谢通路,由此推测碳水化合物合成与运输相关基因可能在橡胶树生殖发育过程中起重要调控作用。本研究通过对橡胶树花器官发育相关基因进行转录水平分析,为深入开展橡胶树生殖发育相关功能基因的克隆和功能验证提供了丰富的基因资源,并为揭示橡胶树生殖发育的分子调控机制奠定良好基础。 相似文献
6.
甘蔗是经济和环境上日益重要的C4作物,干旱在全球范围内严重限制甘蔗产量。了解甘蔗对水分胁迫反应的分子机制将有助于甘蔗抗旱性的分子遗传改良。利用基因芯片技术分析水分胁迫下甘蔗叶片的15 593个基因的表达谱,结果表明,中、重度胁迫下的差异表达基因数量分别为300个和853个,中度胁迫中差异基因以上调表达为主,重度胁迫中下调表达占多数。功能注释分析显示,差异表达基因分子功能主要为结合、载体和催化活性,主要参与代谢、细胞和生物调控等生物过程。此外,功能未明确的假定蛋白和无匹配信息的基因序列仍占据注释结果的相当一部分,表明还有大量的基因尚待发掘。在水分胁迫下,甘蔗内源ABA和IAA含量显著上升而GA含量显著受到抑制。以参与生物进程分类,对植物激素相关基因进行筛选并分析,发现激素响应表达基因代谢途径具有多样性,显示了激素代谢网络的交叉性与复杂性。挑选9个差异表达程度不同的基因进行实时荧光定量PCR检测,表明芯片数据具有良好的重复性。 相似文献
7.
为了明确玉米响应PEG胁迫的关键表达基因,比较PEG胁迫下玉米基因表达的差异,本实验利用RNA-seq对正常灌溉和干旱胁迫的玉米进行转录本测序和数据分析,共获得12358个差异表达基因,其中5275个基因为上调表达,7083个基因为下调表达。对差异表达基因进行COG功能分类,共得到23个不同的COG功能,其中翻译后修饰,蛋白质转换,伴随蛋白681个,占7.74%;信号传导机制功能有转录本675个,占7.67%;转录506个,占5.75%。KEGG通路显著富集到光合作用-天线蛋白、光合生物的固碳作用、卟啉和叶绿素代谢、脂肪酸降解、精氨酸和脯氨酸代谢、磷酸肌醇信号等生命代谢途径。 相似文献
8.
microRNA(miRNA)是一类内源性小分子非编码RNA,它通过引导mRNA的裂解或抑制翻译调控靶基因在植物种子发育和响应非生物胁迫过程中起着关键作用。为了进一步鉴定和明确与种子发育及响应非生物胁迫相关的miRNAs功能和调控机制,归纳了植物中参与种子胚和胚乳发育调控及响应低温、盐、干旱等非生物胁迫的miRNAs类型、靶基因及功能。miRNA在进化上高度保守,其表达在生物发育过程中具有明显的组织特异性和时间特异性,但在不同植物之间又有着相似性。然而,目前miRNAs生物发生和功能的调控因子是如何在转录或转录后被调控的以及miRNAs是如何利用转录裂解和翻译抑制机制来调控其靶点的还有待进一步阐明。未来对这些问题的研究不仅能为植物种子发育和植物响应非生物胁迫机制提供新的见解,而且能为基因的转录后调控研究提供更多的思路。 相似文献
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《分子植物育种》2021,19(17):5703-5711
为分析干热胁迫下文冠果幼苗的分子响应机制,本研究以三月龄文冠果幼苗为材料,采用非标定量技术,结合质谱鉴定及生物信息学分析,探究文冠果幼苗叶片在干热胁迫下的蛋白差异表达。本试验共鉴定得到蛋白组数1 442个,根据明显差异肽段确定标准分析得到差异蛋白100个,其中包括上调表达蛋白55个,下调表达蛋白45个。在100个差异蛋白中,通过数据库搜索分析得到了已知功能的蛋白29个,假定蛋白71个,其中上调差异表达蛋白主要参与抗氧化代谢、逆境防御、细胞内信号转导、光合作用等过程,下调差异表达蛋白主要参与蛋白加工修饰与水解、氧化还原反应、TCA循环、物质代谢等过程。本研究结果有助于阐明文冠果干热胁迫分子机制。 相似文献
10.
WRKY作为重要的植物转录因子,参与植物发育、代谢以及对生物和非生物胁迫的响应。然而,目前对生物胁迫下茶树中大多数WRKY成员的作用仍知之甚少。本研究利用生物信息学方法分别在茶树中国种和阿萨姆种的基因组中确定77和61个WRKY成员。根据结构域序列,中国种CssWRKY和阿萨姆种CsaWRKY家族成员均分为三组,第一组各有14和12个成员,第二组各有49和45个成员,第三组分别是14和4个成员。对基因结构、基序和表达特征的分析表明,两个茶树种的WRKY成员在内含子分布和基序组成上有极大的相似性,且在不同生物胁迫下的表达特征均表现较大差别。进一步预测WRKY的互作蛋白和靶标基因,结果表明生物胁迫下WRKY的互作蛋白参与“植物型过敏反应”和“茉莉酸介导的信号途径调控”等生物过程,靶标基因是防御反应或特定代谢途径中的重要分子。这些结果将为研究茶树WRKY在生物胁迫适应中的功能提供线索。 相似文献
11.
利用基因芯片杂交方法,检测强优势玉米杂交种(C8605-2×W1445)雌穗发育过程中的基因表达动态,以期为进一步研究雌穗发育的分子机制提供证据。在雌穗到达小穗分化期之后8 d内,有671个基因的表达水平发生显著变化,主要表现出4种不同的表达模式。这些差异表达的基因涉及代谢、发育、刺激应答、细胞信号转导、物质运输等多个方面。细胞分裂基因、细胞壁结构和修饰蛋白基因在雌穗发育过程中大多表现为上调表达,可能对雌穗细胞的分化和果穗性状的形成产生重要影响。蛋白激酶、细胞信号转导以及转录因子基因等上游的信号传输和调控基因在雌穗的发育中也可能具有重要作用。 相似文献
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为探讨玉米穗粒数杂种优势形成的分子机制,以玉米强优势杂交种豫玉22及其亲本综3和87-1的花器官形成期雌穗为材料,采用高通量的2-DE和MALDI TOF MS技术,建立了它们的蛋白差异表达谱,并对差异蛋白进行了质谱鉴定。结果显示,在检测到的1 290个蛋白点中,有114个(8.84%)在杂交种与亲本之间的表达差异达到显著水平,其中表现单亲沉默、偏高亲、中亲表达、偏低亲、杂种上调、杂种下调、亲本特异和杂种特异表达模式的蛋白点分别为27、25、15、13、11、11、10和2个。另外,成功鉴定出其中的104个差异表达蛋白点,涉及代谢、信号转导、能量、转录、蛋白质合成、蛋白运输与储藏、细胞生长与分裂、细胞结构、抗病防御、次生代谢、转座子及功能未知和假定蛋白等12个功能类别。玉米杂交种与亲本蛋白在丰度上的明显差异及涉及多个功能类别,可能与玉米穗粒数杂种优势的形成有关。 相似文献
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小麦磷饥饿前后根系蛋白质组差异表达谱建立及差异表达蛋白的鉴定 总被引：1，自引：0，他引：1
以耐低磷的小麦基因型洛夫林10号为材料, 采用蛋白质双向电泳技术, 结合质谱鉴定, 分析了正常磷供应和无磷处理7天后根系中的蛋白质组表达谱差异, 以期为深入探讨小麦响应磷胁迫的分子机理提供蛋白水平上的数据和资料。研究发现, 在可重复检测到的1 144个蛋白点中, 有87个在磷胁迫处理前后发生了明显的表达改变,占总数的7.6%,包括磷胁迫前特异表达、磷胁迫后特异表达、磷胁迫后上调和磷胁迫后下调表达等4种差异表达模式。在87个差异蛋白点中,有39个通过质谱技术被成功鉴定,涉及到代谢、细胞生长和分裂、转录和翻译、抗病、信号转导、转座元件及未知功能蛋白等功能类别,说明小麦可能通过细胞的代谢状态和基因表达改变来适应磷胁迫,进而维持体内磷含量的平衡状态。最后,我们还对差异表达点与磷胁迫的关系进行了分析和讨论。 相似文献
14.
旨在获得黄精转录组数据库并挖掘参与其种子发育和休眠解除相关基因,以休眠解除前后的黄精种胚为试材,利用新一代高通量测序手段对供试样品进行转录组测序,并进行系统的生物信息学分析。黄精种子休眠解除前后样品中共得到79716个差异表达基因,上调的表达基因有60074个,下调的表达基因有19642个。休眠解除前后的黄精种胚中共有130284个差异表达基因被GO功能注释到生物进程、分子功能和细胞组分3个大类56个亚类,注释的差异表达基因与代谢过程、生物调控、细胞组分合成和酶催化活性等密切相关。KEGG代谢通路结果表明,共有65038个差异表达基因,涉及138个代谢通路,主要参与碳代谢、次生代谢产物的生物合成和多糖的代谢。基于KEGG数据库中注释结果,共发现15条与黄精种胚休眠解除相关的代谢通路。黄精种子发育与休眠解除过程,大量的种胚形态建成、多糖分解及蛋白质合成差异基因参与表达,并涉及到多个代谢途径的相互作用,构成复杂的休眠解除调控网络。 相似文献
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16.
为探究江南牡丹在高温胁迫下的应答模式,以进一步获得可能的耐热目的蛋白,本研究以江南牡丹耐热品种‘羽红’的小苗为实验材料,运用同位素标记相对定量与绝对定量技术(iTRAQ),结合质谱鉴定与相应生物学分析,探究40℃高温处理和25℃正常生长的江南牡丹叶片中蛋白差异表达情况。一共鉴定得到的蛋白总数1 916个,大于等于1.5倍的差异蛋白有100个,表达上调的有55个,表达下调的有45个。基因本体(GO)分子功能分析发现差异蛋白富集前三的分别是分子功能中的催化活性和结合功能以及生物学进程中的代谢过程。KEGG通路分析发现差异蛋白富集程度最高的是包括丙酮酸代谢、碳代谢等过程的代谢通路,其次是内质网中的蛋白质合成和光合作用通路。同时发现了肽基脯氨酰基异构酶、APX、HSPs、FBA、CaM、RubisCo、乙酰辅酶A羧化酶、GS等蛋白可能是江南牡丹应对高温胁迫中发挥重要作用的目的蛋白。本研究结果为进一步探究江南牡丹在高温胁迫下的应答模式提供了理论基础。 相似文献
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M. Horvati&#; M. Ga&#;i&#; I. Vedrina-Dragojevi&#; 《Journal of Agronomy and Crop Science》1999,182(2):99-104
Dynamics of the accumulation of iron, copper, manganese and nickel, as well as their relationships with total ash, crude proteins and total dry matter during maize grain maturation were investigated. The investigation was carried out on normal maize hybrids grown under the same topographical and agrotechnical conditions. The amounts of particular microelements in the fresh grain matter increased significantly up to a late stage of dough maturation. The dynamics of their accumulation correlated positively and significantly with deposition of total dry matter, total ash and crude proteins, and were consistent with biological needs of the maize grain during development. The amounts of microelements expressed on a dry matter basis decreased significantly in a late stage of milky grain maturation. Further fluctuations were not significant. The correlation between particular microelements during grain maturation was positive and significant, as well as the correlation of particular microelements with crude proteins and total ash in the grain dry matter. 相似文献
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阻断授粉诱导玉米叶片提前衰老的转录组分析 总被引：1，自引：0，他引：1
衰老发生在玉米生长发育的最后阶段, 叶片适时启动衰老对玉米最终产量的形成具有至关重要的作用。本研究以玉米自交系豫816为试材, 采用RNA-seq技术分析阻断授粉诱导玉米叶片提前衰老的分子机制。与正常授粉植株相比, 阻断授粉诱导条件下的植株在吐丝后27 d, 叶片全部变黄并枯萎。吐丝后24 d, 授粉植株与同期非授粉植株叶片间的叶绿素含量差异达到极显著水平。差异表达基因(DEG)分析结果显示, 吐丝后10 d的授粉处理组与同期非授粉处理组比较存在173个DEG; 吐丝后24 d的授粉处理组与同期非授粉处理组比较存在835个DEG。吐丝后24 d的授粉处理组与吐丝后10 d的授粉处理组比较存在1381个DEG; 吐丝后24 d的非授粉处理组与吐丝后10 d的非授粉处理组比较存在1591个DEG。GO功能富集分析发现, 吐丝后10 d, 授粉处理组和非授粉处理组间DEG的功能主要富集在刺激响应和代谢进程; 吐丝后24 d, 授粉处理与非授粉处理间DEG的功能主要富集在光合作用进程。Pathway富集分析结果显示, 吐丝后10 d, 授粉处理与非授粉处理间的DEG主要参与RNA降解、光合作用、木质素合成、转录调控、糖转运代谢路径; 吐丝后24 d, 授粉处理与非授粉处理间的DEG主要参与信号传导、激素代谢和光合作用路径。阻断授粉诱导处理使豫816植株体内碳水化合物代谢和光合作用受到影响, 造成玉米衰老反应的启动和衰老速率显著提前和加快。 相似文献