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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猕猴桃果肉颜色性状基因及其EST-SSR标记发掘
《分子植物育种 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：果肉颜色是猕猴桃重要的品质性状，不同果肉颜色的猕猴桃在色素成分、糖和维生素C含量等方面存在很大差异。为了探究猕猴桃果肉颜色形成的分子机制，本研究以红肉猕猴桃‘红实2号’和黄肉猕猴桃‘金实1号’为研究对象，采用RNA-seq技术，通过分析果实不同时期不同部位的转录组表达差异。结果表明，编码花青素合成的Achn385311 (3GGT)基因可能是控制‘红实2号’内果皮呈红色的主效基因，‘金实1号’后期果肉呈深黄色可能与Achn158981 (GT7)、Achn150731、Achn068721 (PAO)、Achn282201 (PAO)和Achn176251 (UGT71A16)等基因的表达调控有关。针对差异表达的230个猕猴桃果肉颜色相关基因，利用Primer Premier 5.0设计出727对EST-SSR引物，以7份不同果肉颜色的猕猴桃基因组DNA为模板，随机选择112对引物进行有效性验证，筛选出了具有清晰的扩增产物的引物78对，有效扩增率为69.64%,58对具有多态性，多态性频率为74.36%。本研究结果为猕猴桃果实呈色机理研究及分子标记辅助育种提供了理论基础。
关键词： 猕猴桃 转录组 花青素 类胡萝卜素 EST-SSR
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巴塘中蜂低温胁迫响应的转录组分析
《安徽农业科学 》 2025
摘要：[目的]探究中华蜜蜂低温胁迫应答调控机制。[方法]以耐冷性强的巴塘中蜂为研究对象，对其开展转录组测序分析。[结果]巴塘中蜂低温胁迫下共分析得到285个差异基因，其中上调表达243个，下调表达42个。GO分析结果表明，125个差异基因被注释到98个条目，主要涉及胞外区、跨膜运输和信号转导条目。KEGG通路分析表明，44个差异基因被注释到44个KEGG通路中，且富集通路涉及光转导通路、神经活性配体-受体相互作用、细胞外基质受体相互作用和代谢相关通路。[结论]该研究丰富了对巴塘中蜂优良性状的认识，为进一步探究其低温机制提供了基础数据。
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纳米ZnO对层出镰孢菌抑菌效果及转录组分析
《江苏农业科学 》 2025 北大核心
摘要：为探究纳米ZnO对层出镰孢菌(Fusarium proliferatum)的抑菌效果及作用机制，利用含毒培养基法及孢子萌发法评估了纳米ZnO对其菌丝生长及分生孢子萌发的抑制效果，利用扫描电镜观察了纳米ZnO对该菌细胞形态的影响，基于转录组测序分析了纳米ZnO对该菌基因表达的影响。结果表明，纳米ZnO对该菌菌丝生长及分生孢子萌发的抑制率随浓度升高而呈升高趋势，最高抑制率分别可达到80.43%及72.16%。扫描电镜观察发现纳米ZnO处理可明显减少视野表层菌丝的生长量。同时，表层菌丝出现形态变细畸变，许多分生孢子形态有往更圆的形态转变的趋势。转录组测序结果发现，纳米ZnO处理相比对照分别有683个及588个差异上调和下调表达基因。富集分析发现，跨膜转运蛋白活性、离子运输、ABC转运蛋白、磷脂代谢过程、作用在酯键的水解酶活性、脂肪酸分解、多种肽酶和氧化还原酶活性、淀粉和蔗糖代谢及精氨酸和脯氨酸代谢等多种重要的GO条目或KEGG通路。综上所述，纳米ZnO对层出镰孢菌菌丝生长及分生孢子萌发有显著抑制效果，会对该菌菌丝和分生孢子的形态及发展产生影响。在基因表达层面，纳米ZnO会影响该菌跨膜物质运输、细胞膜结构、氧化还原酶活性及能量和氨基酸代谢。
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激光补光对黄瓜叶片叶绿素荧光性能、细胞结构及转录组的影响
《吉林农业大学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了探究激光补光对黄瓜叶片叶绿素荧光性能、细胞结构和转录组的影响，为激光补光技术在生产中的应用提供理论依据。以“川翠13”黄瓜为材料，设置激光补光组和对照组，通过测定叶面积、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、细胞结构及转录组数据，系统分析激光补光对黄瓜叶片形态、生理和分子水平的影响。结果表明：激光补光显著促进了黄瓜叶面积、总叶绿素含量和比叶重的增加，分别提高11.6%,13.6%及15.4%，但对叶绿素PSⅡ能量分配和光合性能荧光参数无显著影响。叶片细胞结构观察显示，激光补光增加了栅栏组织厚度和海绵组织细胞间隙，并促进了叶绿体中淀粉粒的增大、增多。转录组分析发现，差异表达基因主要富集于细胞壁合成和碳水化合物代谢等过程，KEGG代谢途径主要富集到油菜素内酯生物合成、氮素代谢、玉米素生物合成、赤霉素合成及淀粉和蔗糖代谢等途径。其中与油菜素内酯、玉米素、赤霉素及淀粉合成相关的基因表达量显著上调。综上，激光补光通过调控植物激素代谢和碳水化合物代谢，促进黄瓜叶片增厚，增强了光合作用，最终黄瓜叶片同化物含量增加。
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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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5种植物精油对稻曲病菌的抑菌活性比较及薰衣草精油抑菌机制分析
《植物保护 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本试验采用菌丝生长速率法测定了5种植物精油对稻曲病菌Ustilaginoidea virens的抑菌效果，通过测定精油对菌丝的有效抑制中浓度(EC50),筛选作用效果最佳的植物精油，并进一步分析了精油对稻曲病菌的作用机制。结果显示，薰衣草精油对稻曲病菌的作用效果最佳，其EC50为0.249 mg/mL。薰衣草精油可降低稻曲病菌细胞中Na+K+-ATP酶（Na+K+-ATPase）、琥珀酸脱氢酶（SDHase）和NAD-苹果酸脱氢酶（NAD-MDHase）的活力；同时，也可降低稻曲病菌细胞膜上麦角固醇的含量。通过比较转录组分析发现，在薰衣草精油处理后，稻曲病菌中有20个转录因子的表达量发生了变化；同时，糖代谢、氨基酸代谢以及核酸代谢途径中的一些重要调控基因表达量也发生了改变。结果表明，薰衣草精油可通过降低病原菌能量代谢中酶活力、细胞膜上麦角固醇的含量以及干扰糖代谢、氨基酸代谢和核酸代谢途径中重要基因的表达来抑制病原菌的生长。
关键词： 薰衣草精油 稻曲病菌 抑菌机制 转录组分析 代谢途径
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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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四川麻兔背最长肌DNA甲基化和转录组联合分析
《中国畜牧杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在研究四川麻兔背最长肌不同发育阶段的甲基化水平和基因表达差异，筛选调控肌肉生长发育的甲基化差异基因。选取胚胎期24 d、出生0、35 d和84 d的四川麻兔背最长肌，开展MethyRad甲基化测序和转录组测序，筛选差异甲基化区域和差异表达基因。结果表明：四川麻兔从胚胎期24 d至出生后84 d，共有85个基因表达量显著变化，其中29个基因表达量持续下调，16个基因持续上调，19个基因先上调35 d后下调。四川麻兔背最长肌DNA甲基化主要发生在CG序列上，在CG序列环境下，启动子和第1外显子区域的甲基化水平低于基因其他区域，胚胎期24 d至出生0 d、0 d至35 d、35 d至84 d在CG序列环境下的共有差异甲基化区域（DMRs）为954个，CWG序列环境下共有的DMRs为209个，胚胎期24 d至出生后84 d DMRs逐渐减少；0d和35d阶段，筛选到高甲基化低表达基因有5个，低甲基化高表达基因有9个，其中ACADL、ACSM5和TMEM209等基因可能为影响四川麻兔肌肉生长发育的重要基因。
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猕猴桃砧木抗旱性评价及转录组分析
《果树学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨不同猕猴桃砧木在干旱胁迫条件下的生理和分子响应机制。【方法】利用25%PEG-6000模拟干旱胁迫，对4种猕猴桃材料Bruno、XD-GZ-7、XD-RZ-1和DJY-DE-1进行干旱处理，通过植株表型观测和生理指标测定，进一步利用转录组测序发掘关键差异表达基因。【结果】Bruno在干旱胁迫下最早表现出明显的叶片失水和植株萎蔫现象，旱害指数为87%，显著高于其他材料；而DJY-DE-1则表现出较强的抗旱性，叶片在胁迫后第8天出现轻微下垂现象，旱害指数为33%，显著低于其他材料。转录组分析揭示了两份材料在各时期均显示出大量的差异表达基因，GO富集分析显示这些基因主要涉及细胞过程、代谢过程等生物过程，细胞和细胞膜等细胞组分，以及结合、催化活性等分子功能。KEGG通路富集分析显示差异基因主要参与信号转导、代谢通路、蛋白质折叠和分类等关键生物过程。利用WGCNA分析进一步筛选出了4个可能参与根系干旱响应的关键差异表达基因。【结论】综合生理指标和转录组学数据，深入分析了猕猴桃不同砧木对干旱胁迫的响应机制，为未来改良作物抗旱性提供了理论基础和试验依据。
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