科研产出
青稞干旱应答的转录组分析
《生物学杂志 》 2025 CSCD
摘要：青稞是重要的禾本科作物，具有较强抗旱性，在青藏高原等地具有很高的经济和生态价值，为研究其抗旱机制，对两个抗旱性不同的青稞品种进行模拟干旱及转录组分析。从敏感品种YC85和抗旱品种ZY1100中分别筛选出85和186个差异表达基因。GO分析显示，YC85主要集中在水应答和离子转运，ZY1100富集在酸代谢和氨基酸合成；KEGG分析发现，YC85主要富集在MAPK信号和氨基酸代谢通路，ZY1100富集在激素信号转导和氨基酸合成。并从中挖掘到59个干旱应答基因。研究丰富了青稞抗旱基因信息，为解析青稞基因的表达调控机制及抗旱基因挖掘提供了宝贵资源，为基因功能研究和育种提供了重要依据。
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基于角果皮转录组研究夜间低温对油菜种子含油量的影响
《西藏农业科技 》 2024
摘要：为探究油菜角果皮对夜间低温的响应情况,结合主要气象因子分析不同海拔油菜种子含油量变化趋势,通过不同海拔及夜间低温处理试验,对不同处理间材料进行含油量及脂肪酸含量检测,进一步对各处理的角果皮进行转录组分析.结果表明,随着海拔升高,强敏感型材料DH0815种子含油量和芥酸含量显著升高,弱敏感型材料DH0729则差异不显著;夜间温度越低,DH0815含油量及芥酸含量差异越大,因此,夜间温度是影响油菜DH0815种子含油量及芥酸含量的主要因素;结合生育期数据,得出20/18℃(CK)和20/13℃(LNT)为研究夜间低温对油菜种子含油量的相对处理条件;转录组结果显示,夜间低温促进了油菜角果皮蔗糖合成及转运和相关转录因子基因(SIP、ATPase 11、SUT、SWEET、SPP、CINV1、SUC1、ABI4、WRKY51、NAC104、DOF3、ARF8)上调表达,保证了种子油脂合成的底物含量和能量水平,促进了角果皮蔗糖向种子转运效率,同时,在LNT处理下,DH0815种子中油脂合成相关基因(SAD、HAD、KASⅡ、FAD2、FAD3、KAR、ECR)的表达量显著上调,该验证结果与转录组结果相吻合.夜间温度是影响油菜种子含油量和芥酸含量的主要因素,夜间低温使得油菜角果皮蔗糖合成及转运和相关转录因子基因上调表达,蔗糖转运和合成能力增强,促进了油脂合成底物的增加和能量水平的提高,进而促进油菜种子油脂合成.
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春化和光周期调控大麦抽穗期分析
《大麦与谷类科学 》 2024
摘要：青稞是我国青藏高原的主要农作物,其适应性决定品种的种植范围和产量.抽穗期是影响大麦品种适应性的重要农艺性状,适时抽穗开花是大麦高产广适的前提.春化通路中HvVRN1、HvVRN2和HvVRN3是决定大麦生长习性的主要基因,光周期通路中HvPPD-H1和HvPPD-H2是控制大麦抽穗期的重要基因.为探究春化和光周期调控抽穗期的机制,以冬青18号(D18)和城武芒大麦(K18)为试验材料,通过不同的春化时间,观察春化对抽穗期的影响;同时,在长日照(LD)和短日照(SD)条件下,分别取苗期、拔节期和抽穗期的材料,进行转录组测序,分析春化和光周期基因的差异变化.结果表明,不同春化时间处理下,D18的抽穗开花时间晚于K18;LD条件下,D18拔节期中HvVRN1的表达低于K18,所以D18的抽穗开花时间晚于K18;SD条件下,虽然D18抽穗期中HvVRN1的表达低于K18,但D18抽穗期中HvPPD-H2的表达高于K18,导致D18抽穗期中HvVRN3的表达高于K18,所以SD条件下,D18的抽穗开花时间早于K18.
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疥螨Sar s14.3过敏原蛋白原核表达及间接ELISA方法的建立
《中国人兽共患病学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：目的 预测疥螨猪变种转录组中过敏原蛋白，对Sar s 14.3过敏原蛋白进行生物特性分析、原核表达并建立间接ELISA诊断方法。方法 利用转录组测序（RNA-Seq）及BLAST、ProtParam、I-TASSER和COMPARE等软件和数据库对疥螨猪变种转录组中的过敏原组分进行预测并对疥螨Sar s 14.3过敏原蛋白序列进行理化性质分析、结构分析、同源性分析和间接ELISA诊断方法的建立。结果 在疥螨猪变种的18 980个转录本中共预测出390条过敏原序列，且随机匹配可能性值（E-value）为0的序列有28条。Sar s 14.3过敏原蛋白的理论相对分子质量为38 kDa,蛋白较稳定，为亲水性蛋白；二级结构以无规卷曲和β-折叠为主，其氨基酸序列与疥螨其他变种主要过敏原组分14蛋白序列相似性不低于99.76%,而与尘螨属螨虫的相似性最高为73.08%,与现行的形态学分类系统一致。所建立的间接ELISA诊断方法的最佳包被抗原浓度为2μg/mL,血清最佳稀释倍数是1∶400。结论 本试验成功预测了疥螨猪变种转录组中的过敏原序列并克隆、表达了疥螨猪变种Sar s 14.3蛋白，初步预测了其分子特征，并以该过敏原蛋白为基础成功建立了一种快速的间接ELISA检测方法，可用于疥螨病的初步诊断和流行病学调查。
关键词： 疥螨猪变种 转录组 生物信息学 Sar s 14.3过敏原 ELISA
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鸡胚心脏组织转录组数据鉴定雪域白鸡高原低氧适应性关键基因
《畜牧兽医学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：旨在通过分析白来航（White Leghorn, WL）和雪域白鸡（Xueyu White chicken, XYW）在低氧条件下孵化时胚胎心脏组织的基因表达差异，挖掘鸡胚低氧适应候选基因。本研究在高海拔环境孵化雪域白鸡和白来航鸡种蛋，采集孵化第16天胚胎心脏组织，提取RNA,进行转录组测序（RNA-seq）,筛选差异表达基因（DEGs）,并对其进行荧光定量PCR（qRT-PCR）验证、功能富集分析和构建转录因子-靶基因调控网络，鉴定与雪域白鸡低氧适应相关的候选基因。在雪域白鸡和白来航鸡的心脏组织之间筛选到253个DEGs,随机选择5个DEGs进行qRT-PCR验证，表达趋势与测序结果一致。功能富集分析表明，DEGs主要涉及心血管发育和心脏功能相关的生物学过程和信号通路。将DEGs和已知的鸡转录因子对比，筛选到FOXP2和HOXA2,参与调控血管生成、心肌收缩等，对雪域白鸡胚胎低氧适应起关键作用。本研究通过鸡胚心脏组织转录组数据分析，鉴定到TENM2、NOG、SMOC1、CCBE1等鸡胚高原低氧适应候选基因，为解析雪域白鸡高原低氧适应分子机制提供理论依据。
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基于转录组分析温度诱导黑斑原（Glyptosternummaculatum）选择性剪接的变化
《水产学杂志 》 2022 北大核心
摘要：将采自多雄藏布支流（N29°27'58.72",E 86°54'36.06"）的90尾雌性黑斑原（Glyptosternum maculatum）分为3组，每组30尾：A组为对照组，水温为12℃；B组以2℃/h从12℃下降到4℃；C组以2℃/h上升，达到24℃时，黑斑原濒死时开始实验，利用转录组数据分析黑斑原在温度诱导后的选择性剪接的变化。结果表明：高温组（24℃）、对照组（12℃）和低温组（4℃）处理后，黑斑原肝脏中选择性剪接事件存在互斥外显子（MXE）和外显子跳跃（SE）两种类型；高温和低温处理后选择性剪接事件和基因均明显减少，高温组和低温组分别比对照组减少了16.39%、16.35%和5.17%、6.21%；与对照相比, 24℃和4℃分别有75和32个特有基因高表达。GO分析显示，在24℃时分别有190、88和318个基因富集到生物学过程、细胞定位和分子功能，而4℃分别有101、50和210个基因富集到这3个GO分类中。KEGG分析显示，83和9通路分别显著富集在24℃和4℃，其中通路内质网蛋白质加工和嘌呤代谢在高温组和低温组共有，2个通路中显著差异基因为xdh、papss2、impdh1、polr3h、dnajc1、derl2和dnajc10，其中dnajc1基因在高温组和低温组均差异显著。dnajc1基因属hsp40亚家族成员，生物信息学分析发现dnajc1基因在4℃和12℃中均为1个剪接体，高温处理后产生了2个剪接体，说明dnajc1基因在黑斑原遭遇温度诱导后肝脏通过产生选择性剪接体来保护细胞内的稳态。本研究首次研究了黑斑原应对温度反应的选择性剪接，为了解鱼类应对非生物应激的分子机制提供理论基础。
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黑斑原鮡（Glyptosternum maculatum）皮肤RNA-Seq数据中补体样组分分析
《高原科学研究 》 2022 CSCD
摘要：黑斑原鮡为我国雅鲁藏布江特有鱼类，其皮肤补体系统在适应低温、急流水域特性中发挥着重要的作用。文章基于前期RNA-Seq数据检索黑斑原鮡（Glyptosternum maculatum）皮肤补体样组分，并对其结构域及高温应激后的基因表达水平进行了分析。结果表明：共获得79条补体样成分unigene，分别编码1个C1q结构域蛋白、1个含C1r结构域蛋白、3个纤维蛋白原相关蛋白、10个丝氨酸蛋白酶、11个含硫酯键蛋白、7个补体受体、14个补体调节因子及4个纤胶凝蛋白。结构域分析表明：黑斑原鮡补体样组分均含有相应的保守结构域，与其他鱼类补体组分的研究结果基本一致。经15℃养殖水温刺激后，79条补体样组分unigene中共有47条unigene表达上调，其中8条为模式识别受体unigene，结合其他鱼类补体组分的研究结果，推测黑斑原鮡已形成了一个含有多种补体组分的补体系统，且具有凝集素途径或替代途径行使补体的生物学功能。
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基于转录组测序数据的青稞WRKY基因家族的生物信息学分析
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：WRKY是植物中一类重要的转录因子,广泛调控了植物的生长发育和逆境胁迫应答。基于青稞白粉病侵染幼苗的转录组测序数据,本研究鉴定得到41个青稞WRKY转录因子,被划分为3个大组:Ⅰ组（6个）、Ⅱ组（21个）和Ⅲ组（12个）。另外,Hv WRKY40和Hv WRKY41没有分组。青稞WRKY基因进化分析的聚类结果和分组结果一致,进一步支持了我们分组的正确性。包括HvWRKY2、HvWRKY8、HvWRKY13、HvWRKY34和HvWRKY41,以及HvWRKY4、HvWRKY7、HvWRKY20、HvWRKY26和HvWRKY30在内的两组WRKY基因,表现出明显的先升高（36 h和72 h）,后降低（168 h）的基因表达趋势。这些WRKY基因很可能参与了调控青稞抗白粉病的分子应答机制。青稞WRKY家族的蛋白相互作用网络中,Hv WRKY3、Hv WRKY8、Hv WRKY9属于网络中的主要中心节点。此外,Hv WRKY3、Hv WRKY8、Hv WRKY9、Hv WRKY30、HvWRKY34、Hv WRKY38、Hv WRKY39彼此之间相互作用,是蛋白互作网络的核心网络。本研究挖掘了青稞的WRKY家族成员,系统分析了家族成员的分组、家族成员的WRKY保守域特点、家族成员之间的进化关系、白粉菌侵染下的基因表达水平和家族成员的蛋白互作网络。本研究可为今后青稞的抗逆研究提供优良的候选WRKY基因。
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斜纹夜蛾四龄幼虫暴食相关基因的鉴定和通路分析
《植物保护学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为绿色高效防治斜纹夜蛾Spodoptera litura,采用高通量测序技术对斜纹夜蛾暴食前期(3龄期)和暴食初始期(4龄期)进行转录组测序,筛选暴食前期和暴食初始期斜纹夜蛾差异基因,并对其高表达基因的代谢通路进行KEGG富集分析,随机选择缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解通路的5个关键基因对其表达量进行测定,以验证转录组测序结果的正确性。结果显示,从转录组数据中共拼接了17 045条unigenes,其中有876条是新发现的unigenes,16 625条unigenes有注释信息;5个基因的实时荧光定量PCR结果与转录组测序分析结果一致,表明转录组分析结果可信;在暴食初始期高表达的基因主要为血淋巴脂多糖结合蛋白基因,暴食初始期高表达基因富集度最大的通路主要为支链氨基酸代谢通路,其次是脂肪酸降解通路,表明暴食初始期斜纹夜蛾在增强其消化系统功能和营养吸收能力的同时,也加强了其能量代谢,为幼虫获取更多的食物提供动力。
关键词： 斜纹夜蛾 幼虫 暴食期 转录组测序 代谢通路 实时荧光定量PCR
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盐碱胁迫下青稞全转录组分析
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】长链非编码RNA（lncRNAs）在动植物的各种生物过程中起着重要作用。青稞是青藏高原的主要粮食作物,对其胁迫诱导基因的研究不仅有助于了解胁迫耐受的分子机制,而且有助于利用基因工程培育胁迫耐受性品种。【方法】本文对2个青稞品种（0119盐碱高抗,0226盐碱敏感）幼苗分别进行盐碱胁迫和对照处理2、8、24、48和72 h后,提取植株叶片RNA进行全转录组测序（设置3个生物学重复）,共获得60组RNA-seq数据。【结果】青稞基因组中含有大量的lncRNAs;总共鉴定出6704个lncRNAs,包括2741个基因间长链非编码RNA和1378个反义长链非编码转录本。比较盐碱处理组和对照组的基因表达水平,获得5个时间点的mRNAs和lncRNAs的差异表达基因集,但5个差异表达基因集合之间重叠较少,说明在盐碱胁迫的不同阶段,不同的mRNAs和lncRNAs参与了盐碱响应。研究发现,在24 h时0119和0226中差异表达基因的数目均降低,这可能与作物对刺激反应的两个阶段相关。根据基因的相对位置和表达相关性,预测了lncRNAs的顺式和反式靶基因;功能富集分析发现在0119品种中特异性差异表达的3118个（1303个上调和1815个下调）mRNAs和798个（346个上调和452个下调）lncRNAs可能与耐盐碱性有关,它们直接或间接参与"胁迫应答/刺激反应"、"离子运输"、"膜"和"植物激素信号转导"。为了验证利用RNA-Seq数据计算基因表达量的可靠性,挑选部分mRNA和lncRNA在8, 24和48 h盐碱胁迫的0119品种中进行RT-qPCR验证,结果表明RT-qPCR与RNA-seq的基因表达水平一致。【结论】本研究有助于进一步了解青稞盐碱耐受性的机制,提高青稞对盐碱胁迫的耐受性。
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