逆境（激素）响应转录组分析专题

Please wait a minute... 选择: 导出引用 EndNote Ris BibTeX 显示/隐藏图片 Select 1. 平菇生长发育过程中对IAA响应的转录组分析 崔筱, 张玉亭, 孔维丽, 胡素娟, 刘芹, 王彦坡, 吴杰, 师子文 河南农业科学    2022, 51 (12): 97-109.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.12.012 摘要 （112）      PDF （8027KB）（51）    可视化    收藏 为了探究不同生长阶段平菇对IAA 的响应机制，分别用高浓度（1×10 -3 mol/L）、低浓度（1×10 -8 mol/L）IAA处理平菇生长发育过程的菌丝体（7 d、15 d）及子实体（25 d、27 d、31 d），以不处理为对照（CK），通过转录组筛选差异表达基因（Differentially expressed genes，DEGs）。采用Venn分析、聚类分析、功能富集分析及共表达网络揭示平菇不同生长阶段对IAA响应的分子机制。结果表明，高浓度IAA处理菌丝体和子实体，分别筛选到DEGs 217个和10个，共表达关系对6 735个和32个；低浓度IAA处理菌丝体和子实体分别获得DEGs 81个和87个，共表达关系对766个和1 565个。GO及KEGG富集结果显示，低浓度IAA通过TRINITY_DN2732_c0_g1调控核糖体合成内源植物激素，通过TRINITY_DN530_c0_g1及TRINITY_DN3832_c0_g1促进子实体阶段的代谢进程；高浓度IAA通过TRINITY_DN41591_c0_g1调控甘油磷脂代谢过程，TRINITY_DN14069_c0_g1 调控几丁质代谢及TRINITY_DN35150_c0_g1、TRINITY_DN5314_c0_g1、TRINITY_DN43009_c0_g1调节氧化还原酶活性，同时通过TRINITY_DN21430_c0_g1调控子实体阶段ATP的合成。以上结果表明，低浓度IAA通过DEGs影响平菇菌丝体阶段的激素合成及子实体阶段的代谢过程；高浓度IAA通过DEGs调控平菇菌丝体阶段的氧化应激机制及子实体阶段的ATP合成。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 2. 不同氮效率玉米品种响应氮肥减施的差异表达基因分析 李川, 张盼盼, 张美微, 牛军, 赵霞, 何冠华, 乔江方 河南农业科学    2022, 51 (9): 10-24.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.09.002 摘要 （2017）      PDF （7133KB）（106）    可视化    收藏 为了研究不同氮效率玉米品种伟科518（氮高效品种，WK518）、农大108（氮低效品种，ND108）在氮减施条件下的差异表达基因（Differently expressed genes，DEG）及其功能，在不同氮条件下［正常氮（225 kg/hm 2，HN）、低氮（0 kg/hm 2，LN）］，对灌浆中期WK518和ND108穗位叶进行高通量转录组测序，筛选DEG，进行GO和KEGG富集分析，并对差异表达的转录因子进行分析。结果表明，低氮条件下，在WK518与ND108对比组中共检测到2 065个上调表达基因、2 319个下调表达基因。正常氮条件下，在WK518与ND108对比组中共检测到2 368个上调表达基因、3 780个下调表达基因。WK518在不同氮条件下共检测到1 009个上调表达基因、2 268个下调表达基因。ND108在不同氮条件下共检测到364个上调表达基因、510个下调表达基因。低氮条件下，WK518与ND108中的DEG主要富集于尿卟啉−Ⅲ C−甲基转移酶活性、甘露糖−6−磷酸异构酶活性、氧化−还原过程、线粒体组织、核染色质等GO条目，氨基糖及核苷酸糖新陈代谢，苯丙氨酸新陈代谢，类单萜生物合成，甘氨酸、丝氨酸及苏氨酸新陈代谢、碱基剪切修复等KEGG代谢通路。正常氮条件下，WK518与ND108中的DEG主要富集于气孔关闭、跨膜受体丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性、叶绿体基质、类囊体、叶绿体被膜等GO条目，光合作用生物体中碳固定、氨基糖及核苷酸糖新陈代谢、糖酵解/糖异生、丙氨酸新陈代谢、光合作用-天线蛋白等KEGG代谢通路。WK518在不同氮条件下的DEG主要富集于几丁质反应、蛋白质磷酸化、生物膜、吲哚硫代葡萄糖苷代谢过程、肌醇半乳糖苷-蔗糖半乳糖基转移酶等GO条目，光合作用生物体中碳固定、植物激素信号传导、内质网内蛋白质加工过程、植物-病原体相互作用、植物MAPK信号通路等KEGG代谢通路。ND108在不同氮条件下的DEG主要富集于干旱胁迫响应、毒素分解代谢过程、几丁质酶活性、海藻糖生物合成过程、海藻糖-磷酸酶活性等GO条目，乙醛酸及二羧酸盐新陈代谢、植物MAPK信号通路、灵菌素生物合成、玉米素生物合成、生物素新陈代谢等KEGG代谢通路。不同氮条件下，在WK518和ND108中共检测出58个差异表达转录因子家族，包括GRAS、bHLH、MYB相关、NAC、C3H、ERF、C2H2、WRKY、FAR1等植物中重要的调控生长发育、生物及非生物胁迫响应的转录因子家族。 相关文章 | 多维度评价 Select 3. 纳米纤维素-铁螯合物矫治梨树缺铁黄化症的转录组分析 郭献平, 边艺伟, 王东升, 吴中营, 王合中, 连晓东, 郭鹏 河南农业科学    2021, 50 (11): 117-129.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.11.014 摘要 （208）      PDF （4905KB）（147）    可视化    收藏 为探究纳米纤维素-铁螯合物矫治梨树缺铁黄化症的分子机制，对水培获得的缺铁黄化杜梨叶片喷施4 mmol/L的FeSO 4（处理T1）和纳米纤维素-铁螯合物（纳米纤维素与FeSO 4按电荷比1∶3 000螯合，处理T2），以喷施去离子水作对照（CK），处理72 h后，测定叶片活性铁含量、SPAD值和净光合速率，并对叶片进行转录组测序和分析。结果表明，与CK相比，T1和T2处理的叶片活性铁含量分别显著提高110.7%和235.8%，SPAD值显著提高26.1%和61.7%，净光合速率显著提高70.1%和98.5%，T1与T2之间差异也达到显著水平。转录组测序结果显示，相比CK，T1、T2 分别有1 033、1 943个差异基因。GO（Gene ontology）功能富集分析显示，在分子功能、细胞组分和生物过程3个部分T2富集的GO项数量均大于T1，主要涉及金属离子固定、氧化还原过程、叶绿体、光合捕光过程等。KEGG（Kyoto encyclopedia of genes and genomes）富集分析发现，与CK相比，T1仅有55个差异表达基因注释到4个通路中，T2有712个差异基因注释到18条通路中，主要参与光合作用-天线蛋白、光合作用、光合组织的碳固定、代谢途径等通路。杜梨铁蛋白家族基因表达量分析显示，T2的4个铁蛋白基因表达量均高于T1。光合作用-天线蛋白和光合作用2个通路中，T1和T2比CK共有58个基因表达量上调，其中56个基因在T2的表达量高于T1。选取8个差异表达基因进行qRT-PCR验证，结果表明，8个差异表达基因的表达模式与RNA-Seq分析结果一致。综合分析，喷施纳米纤维素-铁螯合物能调动更多的基因和代谢通路，使其矫治梨树缺铁黄化症的能力强于FeSO 4。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 4. 转录组及代谢组联合解析郑单 309响应花粒期高温胁迫的机制 李川, 黄璐, 乔江方, 张美微, 张盼盼, 牛军, 刘京宝, 王淑凤 河南农业科学    2021, 50 (2): 19-31.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2021.02.003 摘要 （1197）      PDF （2063KB）（250）    可视化    收藏 利用Illumina HiSeqTM2500高通量转录组测序技术及广泛靶向代谢组测序技术对玉米新品种郑单309高温胁迫7、14 d及正常生长条件下材料的穗位叶进行高通量测序，从而分析高温胁迫相关差异表达基因、差异表达代谢物，以期发掘玉米响应高温胁迫的关键基因及代谢物。转录组测序结果显示，郑单309高温胁迫7 d与正常生长条件材料对比组中共检测到515个差异表达基因，其中75个为上调表达基因，440个为下调表达基因；高温胁迫14 d与正常生长条件材料对比组中共检测到506个差异表达基因，其中114个为上调表达基因，392个为下调表达基因；高温胁迫7 d与14 d对比组中检测到2 050个差异表达基因，其中790个为上调表达基因，1 260个为下调表达基因。郑单309高温胁迫7 d 与正常生长条件材料对比组中差异表达基因主要富集于细胞外区、分子功能调控等GO分类。郑单309高温胁迫14 d 与正常生长条件材料对比组中差异表达基因主要富集于节奏过程、细胞外区等GO分类。郑单309高温胁迫7 d 与14 d对比组中差异表达基因主要富集于单个有机体进程、细胞成分等GO分类。郑单309高温胁迫7 d 与正常生长条件材料对比组、高温胁迫14 d 与正常生长条件材料对比组、高温胁迫7 d 与14 d对比组中差异表达基因分别主要分布于5、7、15个KOG/COG分类，主要注释到6、7、20个KEGG代谢途经。代谢组学分析共检测到654个代谢物，郑单309高温胁迫7 d与正常生长条件材料对比组中检测到40个差异表达代谢物，其中8个上调表达，32个下调表达；郑单309高温胁迫14 d与正常生长条件材料对比组中检测到40个差异表达代谢物，其中4个上调表达，36个下调表达；郑单309高温胁迫7 d与14 d对比组中检测到46个差异表达代谢物，其中17个上调表达，29个下调表达。郑单309高温胁迫7 d与正常生长条件材料对比组中的40个差异表达代谢物主要富集于次生代谢产物生物合成、精氨酸及脯氨酸代谢等KEGG通路。郑单309高温胁迫14 d 与正常生长条件材料对比组中的40个差异表达代谢物主要富集于次生代谢产物生物合成、类黄酮生物合成等KEGG通路。郑单309高温胁迫7 d 与14 d对比组中的46个差异表达代谢物主要富集于氨酰tRNA生物合成，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等KEGG通路。 相关文章 | 多维度评价 Select 5. 小麦幼苗根系应答重金属Pb胁迫的转录组分析 王怡仁, 聂梦杰, 王玉泉, 胡喜贵, 丁位华, 胡铁柱 河南农业科学    2020, 49 (6): 8-15.   DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2020.06.002 摘要 （1236）      PDF （1836KB）（305）    可视化    收藏 为了探究小麦对重金属铅（Pb）胁迫应答的分子机制，采用水培法对小麦品种矮抗58进行不同质量浓度［0(对照)、40、80、160 mg/L］Pb胁迫处理，并对幼苗根系进行转录组测序，筛选分析差异表达基因，进行GO分类及KEGG富集分析。结果表明，不同质量浓度Pb处理下，小麦幼苗的根长和根数均受到抑制，且随着Pb质量浓度升高抑制作用增强。在Pb胁迫处理与CK间共获得了38 904个差异表达基因。其中，40、80、160 mg/L Pb条件下分别有6 072、16 581、16 251个差异表达基因。选取80 mg/L Pb处理的差异表达基因作为研究重点分别进行GO分类和KEGG通路富集分析。GO分类发现，上调差异表达基因主要富集在免疫系统过程、运动过程、代谢过程、节律性过程及催化活性和电子载体活性等方面，下调差异表达基因主要富集在发育过程、生长过程、定位过程、复制过程、生殖过程及转运活性和抗氧化活性等方面；KEGG富集分析发现，上调差异表达基因主要涉及植物激素信号转导途径、植物-病原互作途径、药物代谢途径、MAPK信号通路等方面，下调差异表达基因主要涉及次生代谢物的生物合成途径、苯丙烷类生物合成途径、抗生素生物合成途径、碳代谢和蔗糖代谢等方面。选取6个响应Pb胁迫的差异表达基因进行RT-PCR验证，结果表明6个差异表达基因的表达模式与RNA-Seq分析结果一致，进一步验证了RNA-Seq结果的准确性。 相关文章 | 多维度评价 Select 6. 基于转录组测序的花生籽粒不同发育时期油脂合成相关基因差异表达分析 陈玉梅, 李璐璐, 陈锦玲, 徐 媛, 李惠敏, 秦新民 河南农业科学    2019, 48 (7): 24-37.   摘要 （99）      PDF （4472KB）（194）    可视化    收藏 为研究花生籽粒不同发育时期油脂合成过程中基因的表达调控模式，对花后 20、35、50、60 d的花生籽粒（分别表示为HS20、HS35、HS50、HS60）进行转录组测序。通过对转录组测序数据进行分析，HS20、HS35、HS50、HS60样品的文库分别获得了109 321 068、106 867 224、109 313 082、107 123 540条Clean reads。将得到的花生籽粒转录组数据按发育时期的先后顺序进行两两比对，HS20-vs-HS35、HS35-vs-HS50和HS50-vs-HS60的差异表达基因总数分别是25 769、18 403、12 308个，其中上调表达基因分别占12.55%、62.92%、26.28%。对差异表达基因进行KEGG Pathway分析，得到135条代谢通路，其中与油脂合成相关的有脂肪酸生物合成、不饱和脂肪酸生物合成、脂肪酸延长、脂肪酸代谢、花生四烯酸代谢等代谢通路。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价