简介：转录组连接基因组遗传信息与蛋白质组,也是基因功能研究的基础和出发点。单分子测序技术是近年逐渐成熟的新一代测序技术,也称为第三代测序技术,在转录组学研究方面较前代测序技术具有独到优势,应用前景广阔。在非模式植物的功能基因组学研究中,全长转录本的获得可有力地推进相应基础研究水平,而第三代测序技术为此提供了较好的解决方案。本研究就目前技术较为成熟且应用较广泛的SMRT等单分子测序技术原理进行了介绍,综述了该技术在非模式植物转录组学研究中的应用现状,对其应用前景进行了展望。

简介：为探索白刺花（Sophoraviciifolia）硬实形成的相关机制,采用IlluminaHiSeqTM2000高通量测序技术对白刺花种子转录组进行测序,利用Trinity软件将数据组装形成转录本,对所有转录本进行Nr（NCBInonredundantproteinsequences）、Nt（NCBInucleotidesequences）、Pfam（proteinfamily）、KOG/COG（euKaryoticorthologgroups/clustersoforthologousgroups）、Swiss-Prot（Amanuallyannotatedandreviewedproteinsequencedatabase）、KEGG（kyotoencyclopediaofgenesandgenomes）和GO（geneontology）分类和功能注释、Pathway注释,并对种子形成的代谢通路中的相关基因进行了分析。转录组共获得了333339724条初始序列,总长为335557bp,初始序列组装获得序列片段的平均长度与N50值分别为282bp和537bp;与KOG功能注释、GO分类及KEGG代谢通路分析后,获得了44840个GO功能注释、46126个KOG功能注释以及89494个PFAM注释：并从KEGG通路中找到有色氨酸代谢、半胱氨酸和甲硫氨酸的代谢途径的编码基因片段分别有66和37个。

简介：通过利用新一代高通量测序手段——转录组测序（RNA-Seq）技术研究巴西蕉（Musaparadisiaca）叶片在60mmol/LNaCl人工模拟盐胁迫0、12h、24h不同时间点的转录组分析。结果表明：盐胁迫12h上调和下调的DEGs（differential-expressedgenes）分别为2938个和2727个;24h分别有834个和893个。GO富集分析,差异基因主要在细胞过程、代谢过程、刺激响应、结合以及催化活性等。KEGG分析,差异基因主要涉及代谢途径、光合作用、黄酮类生物合成、苯丙素生物合成等。通过GO和KEGG显著性富集分析发现,NaCl胁迫12h后差异表达的基因数明显多于24h胁迫后的差异基因表达数。qRT-PCR验证了DEGs的表达趋势与RNA-Sep测序分析结果的一致,证明了RNA-Sep结果的准确性。本研究通过香蕉叶片转录组分析,为研究香蕉耐盐分子机制提供参考。

简介：WRKY转录因子是高等植物中最重要的转录因子基因家族之一,在植物应对生物胁迫(病原菌和病毒等)和非生物胁迫(干旱,盐害,冷害和热害等)等一系列逆境应答进程中发挥重要作用。目前高等植物中WRKY转录因子在调控植物应答生物胁迫和非生物胁迫中的相关功能进行了总结。在目前已经报道的WRKY转录因子功能基础上,分析了不同植物中WRKY转录因子的的逆境应答模式和功能特征,为未来探索作物WRKY转录因子的逆境应答调控机理奠定基础。

简介：为了找出差异基因用于高油酸油菜育种，对两个油酸含量不同的高油酸油菜材料（油酸含量分别为84．4％和56.2%）成熟期种子进行转录组分析和实时荧光定量PCR分析。IlluminaHiseq，M2000测序得到8．09Gbcleanreads，组成52361个unigene，平均长度为659bp。比对公共数据库得到48911f93．41％）个氨基酸序列。鉴定出6414个在高油酸油菜和低油酸油菜中差异显著的基因，这些基因有1296个在高油酸油菜中上调表达（20．21％），5118个下调表达（79．79％），共有2043个差异基因在119个代谢通路中富集表达。将其中14个与脂肪酸代谢和光合作用相关基因进行荧光定量PCR验证。Bna0799930，Bna0104450和Bna0305890在高油酸油菜中上调表达，其余的下调表达。Bna0501620，Bna0391450和Bna0084310在高油酸油菜中的表达量超过低油酸油菜中表达量2倍以上，分别为4．48倍，4．21倍和2．26倍。这些新发现的差异基因可用于高油酸油菜分子育种研究。

简介：环境胁迫严重影响作物的生长和发育，热激转录因子（heatshockfactor8，HSF）是一类在热应激反应中起重要作用的蛋白质，主要功能是在热休克基因的表达过程中与相应热激元件结合，启动基因的转录过程，最终促进热休克蛋白（HSP）基因的表达。本文将热激转录因子8（hsf8）基因构建在植物表达载体pCAMBIA3300中，以大豆子叶节作为受体，通过农杆菌介导法将hsf8基因导入品质性状优良的两个高产大豆新品系哈交5337和哈交5489中，最后获得转基因植株。在开展大豆遗传转化过程中，探讨了农杆菌介导大豆子叶节转化体系的影响因素，优化了转化条件。在共培养后，采用延迟筛选的方法来提高选择效率。并确定草胺磷筛选浓度为3．5mg／L。获得转化质粒pCAMBIA3300-HSF8的转基因植株，其中T1代PCR阳性植株17株。采用Real—timePCR的方法对T1代抗性植株进行hC8基因的转录水平的相对定量分析，确定9株较非转基因植株哈交5337表达量明显提高。有1株明显低于哈交5489的凤届基因表达量。

简介：水淹胁迫是植物遭受的主要非生物胁迫之一,对作物生长发育、产量、品质等都会带来严重影响,全面解析植物的耐涝机制,对选育耐涝品种具有重要意义。高通量转录组测序技术以其数字化信息、高灵敏度、广泛的检测范围及重复性好等优点,已被广泛用于生物体的多种功能研究。目前在水稻、玉米、油菜、黄瓜、大豆等多个物种中,已有从转录水平分析植物对水淹胁迫的分子响应机制相关研究报道,这对于深度解析植物耐涝的分子响应机制和加快作物耐涝品种选育具有重要意义。但目前尚未有转录组测序技术在植物水淹胁迫应用方面的综述。因此,本研究着重综述了植物水淹胁迫测序组织及时间点选择、各阶段基因表达水平、GO功能富集、小RNA的功能特征几个方面,并展望了新一代测序技术在植物抗逆机理研究中的应用前景。

简介：通过花生籽仁不同时期转录组测序分析,从分子水平上揭示控制花生油脂合成的重要基因。本研究以高油和低油花生新品系为研究对象,构建了花生籽仁早期和中后期4个转录组测序文库。通过高通量测序共获得了59236条Unigenes,其COG功能涉及了大多数的生命活动,整体功能类的基因最多有4730条;其中与代谢类和油脂转运相关的基因有654条;Unigene参与的花生代谢通路可分为126类,其中涉及生化代谢的Unigene数量最多,达到了7672条,占整体的32.95%;有4大类代谢与油脂相关,分别是脂肪酸的生物合成,涉及的基因有85条;脂肪酸的生化代谢,涉及的基因有145条;不饱和脂肪酸的生物合成途径,涉及116条基因;亚麻酸的代谢途径,涉及有138条基因。对花生籽仁两个不同发育时期的差异表达基因进行分析,共得到了120多种代谢途径(passway);并且籽仁发育中后期基因的表达量大部分下调,说明花生种子发育初期,各类调控脂肪酸合成的基因比较活跃,而随着合成油脂调控的不断继续,相关调节基因表达量下降,同时各类脂肪酸和油脂的合成也渐渐变慢。研究结果为深入揭示花生籽仁发育过程中油脂合成调控的相关基因及其功能提供了丰富的数据资源。

简介：茶树是重要的叶用经济作物,但是茶树每年都要开花结实,消耗大量的养分,导致茶树鲜叶产量减少和品质降低。雌蕊缺失茶树资源是天然的不结实茶树品种。采用IlluminaHiSeqTM2500高通量测序技术,对雌蕊缺失茶树花花芽、花蕾、花进行转录组分析。经组装获得237484条Transcripts,取最长Transcripts作为Unigene,有182123条,将获得的Unigene与Nr、Nt、Pfam、KOG/COG、Swiss-prot、KEGG、GO等七种数据库进行注释,有22049条Unigene被注释上26种KOG分类,注释到KEGG的Unigene条数为21315,涉及的pathway有130条。此外,发掘出与花器官形态建成的ABCDE模型的功能基因31个,这些注释信息的完成为茶树花器官发育基因及性别决定相关基因的发掘提供了重要依据。

简介：木薯是世界第三大薯类作物,所产淀粉广泛用作食品和工业原料,是重要的粮食和经济作物。木薯蔗糖合酶是将光合同化物蔗糖向淀粉转化的第一个关键酶,前期本课题组通过酵母单杂交分析发现αNAC可能是木薯蔗糖合酶Ⅰ基因的调控因子,本研究在此基础上获得了αNAC基因转录序列并克隆其编码序列,发现编码蛋白具有典型的NAC和UBA保守结构域。αNAC基因在木薯地上部叶和地下部块根肉中转录活性较高,为β-actin基因的5%~25%,在施用外源激素条件下转录活性显著上调,其中茉莉酸达到峰值时间最短,水杨酸次之,乙烯、脱落酸、赤霉素和生长素较长。此外,在MeSuSy1Promoter::GUS的转化株中二次过表达αNAC基因,发现二次转化株中GUS酶活显著低于单价转化株,表明过表达αNAC基因可以显著抑制木薯蔗糖合酶Ⅰ基因的转录活性。

简介：DREB类转录因子是一类植物中特有的,在非生物逆境胁迫中起重要作用的调控因子。本研究以割手密为材料,采用同源基因克隆的方法克隆获得2个DREB2类转录因子基因SsDREB2-1和SsDREB2-2(GenBank登录号分别为KU963264和KU963265)。序列分析表明,这2个基因的长度分别为814bp和709bp,分别编码262和227个氨基酸;预测其蛋白质分子量分别为28.66kD和24.95kD,等电点(PI)分别为5.42和6.47。氨基酸亲水/疏水性分析表明,这2个转录因子属于亲水性蛋白。多序列比对分析表明,两基因序列的相似性为98.7%。原核表达分析表明,这2个基因编码区能正常表达出目的蛋白,说明得到的这2个基因为功能基因而非假基因。

简介：作为植物特有的转录因子家族，TCP基因处于植物多种信号传导途径的中心节点位置。对蒺藜苜蓿全基因组进行检索，共获得21个TCP基因序列。蒺藜苜蓿TCP成员间在蛋白质大小、等电点等方面具有明显的差异。对蒺藜苜蓿TCP基因进行基因结构、染色体定位和系统进化分析，发现蒺藜苜蓿TCP基因结构较为简单，一般不含有内含子，仅一个外显子。21个基因中仅有5个基因有内含子。系统进化关系上其中4个基因亲缘关系非常近。这4个基因位于1号、4号、7号染色体上TCP基因聚集存在的位置。蒺藜苜蓿TCP基因在各个器官间特异性的表达。TCP基因参与蒺藜苜蓿根瘤发育的过程，也响应外界盐胁迫和病菌侵染刺激。本研究发现的蒺藜苜蓿TCP基因家族信息，可为蒺藜苜蓿乃至豆科植物育种提供有价值的信息。

简介：在叶片中合成由FLOWERINGLOCUST(FT)编码的成花素蛋白通过韧皮部运输到顶端分生组织(SAM),与bZIP转录因子FD相互作用形成复合物,激活花分生组织身份基因的表达,从而调节植物开花和其他的一些生物学过程。本研究以棉花全基因组数据库为基础,发掘并得到18个棉花FD基因的序列并确定它们在各基因组染色体上的位置。生物信息学分析显示,棉花FD蛋白质分子量在15.69~28.24kD之间,理论等电点在9.24~10.38之间,是一种非分泌性蛋白;亚细胞定位预测显示,棉花FD蛋白分布于细胞核上,是典型的核蛋白;氨基酸序列分析表明,棉花FD是一种亲水性蛋白,还存在着糖基化位点和磷酸化位点以及4个保守基序;进化分析表明,棉花FD1和FD2与葡萄VvFD基因亲缘关系最近。组织表达分析表明,陆地棉10个GhFD基因在不同组织中具有表达特征多样性,GhFD5-D在纤维中的表达量最高,其余GhFD基因均在SAM中的表达量最高,不同的表达特征表明它们可能具有不同的功能。这些结果为进一步解析棉花FD基因的功能和作用机理积累了有价值的资料。

简介：为丰富太子参分子标记库、开发太子参SSR标记、寻找有效的太子参种源鉴定方法。本研究运用MISA、Primer3等分子生物学分析工具,从太子参转录组中搜索获得11297个SSR位点,其出现频率为8.87%,分布距离为平均每10kb有1.47个SSR位点,其中主要重复类型是单核苷酸重复;11297个SSR位点中不同核苷酸基序类型的SSR有259种,主要以单核苷酸重复基序A/T为主,其次是三核苷酸重复基序AAT/ATT。在此基础上设计、筛选得到16821对特异性引物,其中针对高多态性SSR序列的引物有8706对,随机挑选其中的20对引物对来源于贵州、江苏、福建的6个太子参样品DNA进行PCR扩增,其扩增成功率达70%~80%。太子参转录组SSR分布密度大、类型丰富、多态性潜能高、通用性好,可为开发太子参功能性标记提供前期基础,在太子参种质资源评价和优质种源筛选等方面具有极大的开发价值和良好的应用前景。

简介：转录因子可以调节众多下游基因的表达,在植物抗逆境中起重要的调节作用。以南方型紫花苜蓿Medicagosativa‘Millennium’的耐盐突变体为材料,以正常培养（MT_CK2）和盐胁迫（MT_N2）条件下的2个样品叶片进行转录组测序分析,并进行qRT-PCR验证RNA-Seq结果的可靠性,研究耐盐突变体叶片盐胁迫应答相关转录因子基因。结果表明：经过250mmol/LNaCl胁迫72h,共检测到30900个基因表达量发生了变化,7694个基因差异表达,共有隶属于50个转录家族的422个转录因子发生了差异表达,上调表达268个,下调表达154个。盐胁迫应答基因数量最多的是MYB基因家族,其次是WRKY、NAC、bHLH和AP2-EREBP转录家族。此外,候选出MsANT、MsbHLH36、MsNAI1、MsbZIP、MsbZIP73A、MsC3H、MsMYB85、MsNAD、MsMYB、MsNAC、MsTrihelix和MsWRKY等与盐胁迫应答相关的重要转录因子。本研究为揭示紫花苜蓿盐胁迫分子机制奠定基础。

简介：橡胶树起源热带雨林,对低温敏感。在中国橡胶树（Heveabrasiliensis）种植受到严重的低温胁迫影响,而CBF/DREB1（C-repeatbindingfactor/dehydrationresponsiveelementbindingfactor1）是低温信号通路中重要的转录因子,但目前橡胶树中仅克隆到HbCBF1。本研究从橡胶树中克隆出两个新的CBF家族基因HbCBF2和HbCBF3。经测序,HbCBF2和HbCBF3分别编码了234个和242个氨基酸。氨基酸序列分析表明HbCBF2和HbCBF3均含有CBF家族特有两个短肽序列包括一个保守的DNA结合结构域和NLS簇。通过构建进化树发现HbCBF2、HbCBF3与HbCBF1以及拟南芥中的CBF序列同源性很高。将HbCBF2和HbCBF3构建到pGEX4T-1原核表达载体上,在Transetta（DE3）中进行表达。SDS-PAGE电泳检测它们蛋白质表达量为51.8kD和53kD,与预期一致。对蛋白的诱导条件进行优化,构建融合表达质粒pGEX4T-1-CBF2和pGEX4T-1-CBF3,在28℃、IPTG浓度为0.4mmol/L的情况下表达量最佳。实验为纯化蛋白和研究HbCBF2和HbCBF3在橡胶树中的功能提供理论帮助。

简介：启动子是调控外源基因在植物体内表达的“开关”。随着植物转基因技术的广泛应用，无论是基础研究还是应用研究，人们希望能够充分利用启动子来准确控制外源基因在植物体内的表达，使目的基因的“开”和“关”、表达的“多”和“少”、在“何地”和“何时”表达等。能够听从人的指挥，以实现植物育种的分子设计。因此，快速分离和鉴定植物体内各种特异启动子已经成为植物基因工程研究的热点和难点。本文在互补末端连接反向PCR（CELI—PCR）技术基础上建立起…种快速分离目的基因全长cDNA和启动子序列的新方法。该方法利用CELI—PCR进行染色体连续步移，获取足够长的目的基因及其上游基因组DNA序列，再根据转录起始位点是目的基因转录本和启动子的分界点，其下游转录本中的外显于可通过RT-PCR扩增，而上游启动子序列则不能被RT-PCR扩增这一特点，借助RT-PCR进行cDNA连续步移，直到获得全长cDNA，确定启动子基因5’非翻译区的位置，进而精确定位转录起始位点。从而获取目的基因准确的启动子序列和全长cDNA序列。因此，建立在CELI，PCR基础上的RITIS技术，可绕过繁琐的构建cDNA库和5＇-RACE等方法快速分离目的基因全长cDNA和启动子序列。

简介：不饱和脂肪酸衍生物在植物胁迫应答中发挥着重要的生理功能,其介导途径中转录因子结合相应顺式作用元件,特异性调控防御相关基因表达,增强植物对环境胁迫的抗性。本综述概述了逆境胁迫下植物不饱和脂肪酸衍生物合成代谢途径和介导的防卫信号途径,总结了信号转导中相关转录因子的分类、结构及功能研究进展,旨在为植物不饱和脂肪酸衍生物介导途径调控网络在分子育种方面的利用提供参考,以期通过转录因子的遗传修饰改良植物抗逆性。

简介：硒不但是人类和动物必需的微量元素,其在植物的生长发育过程中也起着重要作用。已有研究表明,适当的硒处理可以提高植物的产量和品质,增强植物的抗逆性,但是过高的硒会损害植物的结构,抑制生长,降低叶绿素含量。但对于硒对植物叶绿体及光合作用的影响尚未进行过系统的总结。本研究通过分析和总结硒是如何通过对叶绿体及光合作用实施调控,进而改变作物品质及植物的抗逆性,为合理、安全的施用硒肥提供理论依据,使之可以更好地发挥有益于农业生产和人类健康的生物学效应。

简介：草酸通常被认为是新陈代谢最终的惰性产物。近期的研究表明：在植物体内草酸（盐）可以被进一步分解,其分解产物又参与了特定的生长发育过程及抗生物胁迫反应,因此植物体内草酸（盐）的代谢又引起了人们的广泛关注。本文就植物体内草酸（盐）的生物合成、存在形态及其被分解过程中的生理生化作用作一简要概述。