科研产出
2个杏栽培品种需冷量差异的分子机制探索
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：本研究探讨杏树发芽过程中对低温积累的需求，分析全球变暖导致的暖冬现象对杏产量的影响。以中国南方优质杏品种‘海棠红’及其芽变变种‘早艳’为研究对象，通过4℃处理550 h的转录组学分析，鉴定出3124个差异表达基因(DEGs)，其中多与植物激素和蛋白质去磷酸化有关。通过观察低温处理下2个品种的枝条颜色发现，对低温需求量越低，品种耐寒性越强。研究表明，‘早艳’相较于‘海棠红’具有更低的低温需求，2个品种对低温需求量的差异可能与植物激素水平、转录后修饰有关。同时，2个品种表现出的可变剪切差异也可能与它们需冷量之间的差异有关。研究结果可为缓解气候变暖对杏产量的影响提供参考。
关键词： 杏 全球变暖 低温需求 转录组测序 植物激素 转录后调控 耐寒性 差异表达基因 蛋白质去磷酸化 可变剪切
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外源赤霉素对三青莴笋拔节影响及转录组初步分析
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究外源赤霉素对三青(青皮、青肉、青叶)莴笋拔节的影响机制,本研究以 2 种不同拔节能力的三青莴笋品种天香青和高山青为试验材料,以喷施清水为对照(CK),分别进行喷施赤霉素处理,分析赤霉素对莴笋生长的影响.结果表明,喷施赤霉素处理天香青和高山青的株高分别比CK增加 61.74%和 32.51%,茎叶鲜重比分别增加 56.33%和 40.35%,但对单株地上部分鲜重无显著影响.差异表达基因GO分析结果显示,2 个莴笋品种喷施赤霉素处理分别与CK在生物学过程的差异主要在细胞形成过程,而 2 个品种在生物学过程的差异主要在细胞核和DNA等方面.与拔节有关的差异表达基因主要集中在二萜生物合成(Diterpenoid biosynthesis)途径.实时荧光PCR验证结果显示,喷施赤霉素处理天香青和高山青茎尖 GA3ox基因相对表达量分别比 CK 降低 55.4%和69.6%;拔节能力较好的高山青莴笋GA20ox和KAO基因相对表达量高于拔节能力弱的天香青莴笋.综上,外源赤霉素能影响莴笋内源赤霉素合成途径中关键基因的表达,三青莴笋拔节能力与内源赤霉素合成关键基因LsGA20ox1表达和赤霉素代谢有关的转录因子基因表达有关.
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转录组和代谢组联合分析揭示稻曲病菌的致病因子
《中国水稻科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]由稻曲病菌引起的稻曲病是一种世界性水稻真菌病害,该病严重威胁水稻的产量和品质.探明稻曲病菌的致病分子机制,可为制定稻曲病防治策略和抗病分子育种开辟新思路.[方法]用稻曲病菌接种水稻幼穗,采用转录组和代谢组测序技术对接种后9 d显症的样本(S)和未接种的PXD25菌丝(CK)进行代谢组和转录组测序,以稻曲病菌菌株UV-8b基因组作为参考基因组进行对比,利用FPKM法计算基因表达量,以|log2fold change|≥1且P≤0.05为条件筛选差异表达基因(DEG);以P≤0.05且VIP≥1为标准筛选差异代谢物(DAM).[结果]转录组测序分析表明,S vs.CK有6708个DEG,通过GO富集和KEGG代谢途经分析,将DEG划分为GO功能下的3708个词条、110条代谢途径;DEG中有91个转录因子,分属23个转录因子家族,包括bZIP、C6、C2H2等;分析显著富集代谢途径发现,线粒体自噬、次生代谢和氨基酸代谢等途径显著富集,基因表达量都发生显著变化,其中次生代谢途径中的差异表达基因都显著上调,推测这些基因在稻曲病菌致病中发挥重要作用.非靶代谢组共鉴定出392个差异代谢物(DAM),DAM分析发现丙氨酸、酪氨酸、组氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸以及脂肪酸类物质(亚油酸、棕榈酸、月桂酸、肉豆蔻酸)等都显著积累.转录组和代谢组联合分析发现苯丙氨酸、酪氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸等氨基酸代谢途径与淀粉和蔗糖等与糖代谢相关途径显著富集,表明这些代谢物和基因可能与稻曲病菌的致病性密切相关.[结论]线粒体自噬、次生代谢和氨基酸代谢等代谢途径中DEG在稻曲病菌致病中发挥重要作用,丙氨酸、酪氨酸、组氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸以及脂肪酸类物质等代谢物与稻曲病菌的致病性密切相关.
关键词： 稻曲病菌 转录组 代谢组 差异表达基因 差异代谢物
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营养生长期持续高温处理对玉米叶片转录组及生化指标的影响
《玉米科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：以玉米杂交种郑单958和登海605为材料，通过转录组测序分析玉米营养生长期叶片受热胁迫后基因差异表达、基因功能富集和KEGG通路富集，使用微量法和HPLC法分析叶片中相关生化指标的变化。结果表明，高温胁迫会降低光合作用关键酶二磷酸核酮糖羧化酶（Rubisco）和三羧酸循环限速酶柠檬酸合酶（CS）的活力，升高丙二醛（MDA）、脱落酸（ABA）和赤霉素（GA3）的含量，降低水杨酸（SA）的含量。与常温对照比，玉米营养生长期叶片受热胁迫后，两个品种4个比较组合累计检测到16 996个差异表达的基因，共同差异表达的基因有1 160个。光合作用、细胞代谢、叶绿体膜和质体膜等相关基因的表达会响应热胁迫。
关键词： 玉米 高温胁迫 转录组 差异表达基因 富集分析 表型
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基于RNA高通量测序分析灰葡萄孢侵染垫形成相关基因
《植物病理学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：灰葡萄孢产生功能上类似附着胞的侵染垫来侵染寄主植物,但目前对于侵染垫形成的分子机制尚不明确。本文利用高通量测序技术对菌株CanBC-1(弱毒,不形成侵染垫)和CanBC-1c-66(强毒,正常形成侵染垫)进行了转录水平比较。结果表明:在菌株CanBC-1中共检测到2 333个差异表达基因(与菌株CanBC-1c-66相比较),其中1 425个基因表达上调,908个基因表达下调。对差异表达基因进行功能注释(GO)分析发现,在细胞组分(Cellular component)中细胞(Cell)和细胞部分(Cell part)这2个亚类所占比例较大,在分子功能(Molecular function)中结合活性(Binding)和催化活性(Catalytic)这2个亚类所占比例较大。这些结果暗示差异基因主要参与细胞、代谢和发育等生物学过程。筛选得到12个与真菌致病相关的基因,其中BC1G_03994和BC1G_01012与稻瘟病菌侵染相关的classⅡ疏水蛋白基因Mhp1同源。RT-PCR检测发现这2个基因在弱毒菌株CanBC-1中表达下调,同时该菌株疏水性降低,推测它们可能参与灰葡萄孢侵染垫形成。这些差异基因的获得为揭示灰葡萄孢侵染形成的分子机制奠定了基础。
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