基于全转录组分析的苹果苦痘病发生机制初步研究

苹果苦痘病已困扰多年,但其发生机制仍不明确。本研究通过全转录组分析,比较了苹果健康果实、苹果苦痘病果、病果病斑部位和病果无病斑部位中可能与苹果苦痘病发生相关的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),研究了苹果苦痘病的可能发生机制。经全转录组测序,GO功能注释和KEGG通路富集分析,筛选出17个可能与苹果苦痘病发生相关的差异表达基因。RT-qPCR验证结果显示,与苹果健康果实或病果无病斑部位相比,17个DEGs中,3个涉及植物-病原互作通路的DEGs(CDPK26,WRKY26和ADP/ATP carrier)在苹果苦痘病果和病果病斑部位中均表现上调;2个涉及细胞凋亡通路的DEGs(TUBA和CTSF)和1个涉及类黄酮生物合成通路的DEG(RGA4)均表现下调,表明,苹果苦痘病的发生促进了基因CDPK26、WRKY26和ADP/ATP carrier的表达,抑制了基因TUBA、CTSF和RGA4的表达,说明,涉及植物-病原互作、细胞凋亡和类黄酮生物合成相关的基因,在苹果苦痘病发生过程中发挥着重要的作用。

马岗鹅早期发育阶段腿肌lncRNA-miRNA-mRNA网络构建与分析

为探究非编码RNA对鹅骨骼肌生长发育的调控机制,试验以20胚龄和孵化后3日龄马岗鹅的腿部肌肉作为研究对象,通过HE染色观察不同阶段腿肌组织结构差异,并通过RNA测序探讨可能影响腿肌生长发育的RNAs。3日龄马岗鹅腿肌相较于20胚龄显示出了完整的肌纤维结构,肌纤维轮廓清晰;两阶段内共有2289个差异表达mRNAs,17个差异表达miRNAs和192个差异表达lncRNAs;差异表达基因在骨骼肌生长和发育相关的通路中显著富集,如细胞周期、FoxO信号通路和MAPK通路等;研究通过预测差异表达的mRNA和lncRNA与miRNA的靶向关系,成功构建一个与骨骼肌生长发育密切相关的ceRNA网络,其中36个lncRNAs、10个miRNAs被预测可以调控CCNB2、SHC4、ANGPT2、NRK、SLC25A4、WHAMM、FREM1、HMMR、PHKG1、DUSP1和COL1A2等与腿肌生长发育相关的基因。研究结果揭示了lncRNA和miRNA在鹅腿肌生长和发育中的潜在功能和机制,为进一步的研究提供了参考。

苹果苦痘病果不同部位类黄酮含量及其差异表达基因分析

类黄酮是一类重要的多酚类次生代谢产物,苹果(Malus pumila)果实因富含类黄酮等人体易于吸收利用的游离多酚,在抗癌、抗氧化活性、预防心脑血管病、抗肿瘤等人类慢性疾病方面有较好的功效,具有较高的营养和医疗保健价值。本文采用氯化铝比色法测定苹果苦痘病果不同部位的类黄酮总含量,通过全转录组测序和实时荧光定量PCR (qRT-PCR)技术分析苹果苦痘病果不同部位转录组水平的差异表达,以研究苹果苦痘病对病果不同部位类黄酮含量的影响及分子机理,并探讨苹果苦痘病果的潜在医疗保健价值。结果显示,苹果苦痘病果病斑部位的类黄酮总含量为健康部分的8.26倍。经全转录组测序分析,获得的20个与类黄酮生物合成相关的差异表达基因(DEG)均为mRNA,选取其中8个FPKM值差异倍数大于4.0 (4.10~80.15)的DEG进行qRTPCR验证,结果显示,苹果苦痘病果病斑部位这8个DEG的相对表达量为健康部分的3.05~24.50倍,说明苹果苦痘病的发生极大地促进了苹果苦痘病果病斑部位类黄酮的大量合成和积累,表明苹果苦痘病果病斑部位比健康部分在类黄酮资源获取方面具有更高的潜在价值。

苹果苦痘病对果实类黄酮总含量的影响及其分子生物学机制

类黄酮在多种植物生物学功能和人类慢性病的治疗上发挥了重要的作用.苹果苦痘病是苹果生产上的一种重要生理性病害,严重影响了果品的品质,造成了巨大经济损失.研究苹果苦痘病对苹果果实类黄酮的影响及其分子生物学机制,可为医用类黄酮的获得挖掘新的资源.采用氯化铝比色法测定了健康果实和苦痘病果的类黄酮总含量,结果显示,苦痘病果的类黄酮总含量为健康果实的4.28倍.通过转录组测序和qRT-PCR对类黄酮总含量变化的分子生物学机制进行了研究.经测序,从苹果健康果实和苦痘病果2组样品中,分别获得226.702和202.951 M Clean reads,包含32.807和29.626 Gb测序数据,其碱基百分比(Q30)大于95.0%.以健康果实为参考,苦痘病果共获得2632个差异表达基因,其中上调基因2080个,下调基因552个.经GO基因功能注释和KEGG代谢通路富集分析,获得与类黄酮合成相关的差异表达基因26个(24个上调基因和2个下调基因),选取其中8个差异表达基因:CYP98A3(1), CYP98A3 (1), BADH, DAT, MdHCT (1), MdHCT (2), CHI (1)和CHI (2)进行qRT-PCR分析验证,结果显示,该8个基因均表现为上调表达,上调倍数为1.05~7.17倍.研究表明,苹果苦痘病的发生刺激了苹果果实中类黄酮的大量表达和积累,可为医学研究中类黄酮的获得,提供更广泛的资源.