不同气候条件对“云烟87”旺长期叶片光合速率及蛋白表达的影响

为揭示烟草植株对不同气候环境响应的分子机理,采用相同土壤栽培和管理,在云南3个不同气候试验点盆栽烤烟品种"云烟87",测定烟株旺长期农艺性状、SPAD值和净光合速率,以iTRAQ标记技术开展叶片差异表达蛋白分析,并对部分差异表达蛋白基因的转录进行q-RT-PCR验证。结果表明:在不同实验点间农艺性状、SPAD值和净光合速率有显著差异;不同生态点间烟叶差异蛋白富集到碳、氮代谢和逆境响应等途径。与昆明烟叶相比,丽江金庄试验点烟叶中光合光反应相关的蛋白上调表达,而与糖呼吸消耗相关的酶类下调表达;丽江片角试验点烟叶糖合成途径相关的酶类上调表达而与呼吸代谢相关酶类则下调表达。丽江片角和金庄试验点烟叶中,蛋白质和氨基酸等含氮化合物合成酶类下调,而与其分解酶类上调表达。随机选取6个差异表达的蛋白质,用q-RT-PCR进行其转录表达水平的间接验证,表明与iTRAQ分析的差异蛋白在mRNA水平上有相似的表达趋势。本研究初步阐明丽江烟叶通过提高碳含量和降低氮含量来形成高"碳氮比"烟叶的气候因子诱发机制。     

基于转录组学分析耐高糖酿酒酵母耐受脱氢乙酸钠胁迫的分子机制

该研究采用0.3 g/L脱氢乙酸钠处理处于对数生长期的耐高糖酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）BH1,以未处理组为对照,通过核糖核酸测序（RNA-Seq）技术对其进行测序及分析,并探究其耐受脱氢乙酸钠的分子机制。结果表明,与对照组相比,处理组有723个差异表达基因,其中表达上调基因253个,表达下调基因470个;通过基因本体论（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析发现,上调基因集中在核糖体、氨基酸的合成与代谢、碳代谢、氧化磷酸化和糖酵解等代谢途径中,会导致蛋白合成与能量代谢受阻;下调基因集中在泛素依赖的蛋白水解途径和三磷酸腺苷（ATP）结合盒（ABC）转运体,有助于酵母水解受损蛋白和排出胞内脱氢乙酸钠;另外还有一组与铁离子稳态相关的差异表达基因（FIT2、FIT3、LOS1、SIT1、ARN1、TIS11、ISU1）显著上调,表明脱氢乙酸钠可能引起了酵母细胞内铁的缺乏。     

基于iTRAQ技术研究锰离子缺乏对植物乳杆菌的影响

利用iTRAQ技术研究锰离子缺乏对发酵6 h和9 h的植物乳杆菌胞内蛋白表达情况。锰离子缺乏发酵6 h后共鉴定出56种差异蛋白,其中31种蛋白表达上调,25种表达下调。发酵9 h后,共鉴定出78种差异蛋白,其中40种蛋白表达上调,38种蛋白表达下调,共有16种蛋白在2个时间点均表现出显著性差异。锰离子缺乏,乳酸菌胞内多种核糖体结构蛋白的表达量总体下调,而与DNA修复和应激反应相关的蛋白则显著上升,其中UspA家族蛋白是上升最为显著的蛋白之一,说明锰离子缺乏使菌体处于非正常的应激状态。GO和KEGG分析表明:锰离子对丙酮酸代谢、氨基酸代谢等多条代谢通路都有极为显著的影响,说明锰离子是维持乳酸菌正常代谢水平必需的重要因子。     

橄榄苦苷改善db/db小鼠糖尿病的肝脏转录组学及生物信息学分析

通过转录组学及其生物信息学分析,研究了橄榄苦苷缓解db/db小鼠糖尿病的肝脏差异表达基因及相关信号通路。结果发现与db/db对照组相比,橄榄苦苷处理组的539个基因发生显著变化,其中450个基因显著上调,89个基因显著下调。将上调和下调的差异表达基因在基因本体论数据库中注释,这些差异表达基因主要在细胞过程、细胞部分和结合中分布。京都基因与基因组百科全书通路富集分析结果显示上调的差异表达基因主要富集在磷酸肌醇3-激酶-蛋白激酶B信号通路途径,该通路共涉及27个差异表达基因;下调的差异表达基因主要富集在花生四烯酸代谢和真核生物中核糖体的生物发生信号通路途径,分别涉及4个差异表达基因。本研究为进一步阐明橄榄苦苷缓解2型糖尿病的分子机制奠定了基础。     

蛹虫草转录组分析及类胡萝卜素生物合成相关基因的挖掘

基于培养基显著影响蛹虫草类胡萝卜素的生成，采用高通量测序技术探究不同培养基培养的蛹虫草菌丝（CM10_RL和CM10_WL）的转录组差异，经生物信息学分析挖掘蛹虫草类胡萝卜素的生物合成相关基因。结果表明，样品CM10_WL的类胡萝卜素含量显著高于样品CM10_RL的类胡萝卜素含量；相对于样品CM10_RL，在样品CM10_WL中检测到318 个上调表达基因和618 个下调表达基因。基因本体论功能富集结果表明差异表达基因（differentially expressed gene，DEG）主要富集在代谢过程、细胞膜、催化活性条目中。京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）通路富集结果表明DEG主要富集在代谢途径。蛹虫草转录本与KEGG数据库中的类胡萝卜素生物合成途径比对结果表明基因CCM_06728和CCM_09155参与类胡萝卜素的生物合成。本研究为进一步阐明蛹虫草类胡萝卜素的生物合成途径奠定基础。     

低钾胁迫下高钾烤烟苗期根系差异表达蛋白分析

为了解高钾烤烟苗期根系在低钾胁迫下的差异表达蛋白及其作用机理,本研究分别提取低钾和正常钾营养液培育的高钾烤烟品系HKDN-5的苗期根系蛋白,酶解后采用液相色谱串联质谱和label-free蛋白定量技术对差异表达蛋白进行鉴定分析。结果表明,与正常钾相比,低钾组共发现681个差异表达蛋白,其中有359个发生下调表达,322个上调表达。差异表达蛋白主要参与脂质代谢、次生代谢、碳水化合物代谢和遗传信息加工等途径。其中,下调蛋白具有翻译后修饰、蛋白质转换、伴侣蛋白相关功能的数量最多,上调蛋白主要为一般功能相关蛋白。差异倍数较大的蛋白主要与代谢和应激反应过程相关。以上结果表明,低钾胁迫产生的差异蛋白主要参与物质代谢及应激反应等相关过程。     

醋酸菌对高产酯酿酒酵母酒精发酵及酯醇代谢的影响

将白酒生产中常见的1株醋酸菌(巴氏醋杆菌Acetobacter pasteurianus)与高产酯酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)进行混合发酵,研究醋酸菌对高产酯酿酒酵母酒精发酵及酯醇代谢的影响。保持高产酯酿酒酵母的接种量不变,向高粱汁培养基内添加不同浓度的醋酸菌菌悬液、醋酸菌发酵上清液,结果发现:醋酸菌菌悬液的添加量对高产酯酿酒酵母酒精发酵及酯醇代谢的影响不大。随着培养基内醋酸质量浓度的增加(0～6 g/L),高产酯酿酒酵母乙酸酯和高级醇产量逐渐降低,乙酸酯最多下降60%,高级醇最多下降50%,酒精发酵没有受到影响;当醋酸质量浓度为8 g/L时,高产酯酿酒酵母酒精发酵及酯醇代谢受到严重抑制,乙醇产量下降85%。在培养基初始醋酸质量浓度为6 g/L时,高产酯酿酒酵母共有394个基因转录水平上调,282个下调,这些差异基因主要富集在细胞膜的组成,其中高产酯酿酒酵母的次生代谢产物合成、碳代谢、三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle, TCA)、氨基酸生物合成、糖酵解、氧化磷酸化、丙酮酸代谢等多条代谢途径受到影响。     

二维电泳技术对脉冲电场处理哈密瓜汁中酿酒酵母的蛋白质组学研究

采用二维电泳(2-dimensional gel electrophoresis,2-DE)技术对脉冲电场(pulsed electric field,PEF)处理前后哈密瓜汁中酿酒酵母蛋白质进行检测分析,探究处理过程对酿酒酵母蛋白表达的影响。实验结果得知,所有检测出的酵母蛋白等电点均介于4.00与6.87之间,分子量分布在14.58~109.83 k Da之间;PEF处理后的酿酒酵母为免受环境变化带来的氧化损伤,细胞中硫氧还蛋白过氧化物酶、延长因子2表达上调;并且因场强影响到了细胞的遗传物质,核染色质蛋白和DNA修复蛋白表达上调;此外,细胞中Cu-Zn辅基超氧化物歧化酶和与糖原合成与代谢密切相关的磷酸丙酮酸水合酶的表达下调,反映细胞的活力下降或死亡;与细胞生存和增殖相关蛋白的表达也发生了明显的变化,如胱硫醚β-合酶、腺苷5-单磷酰胺酶、非典型蛋白Ynr034w-A亚基等。PEF处理影响到细胞代谢的相关酶类和遗传物质,可为研究PEF强化杀菌方法提供理论依据。     

低频静电场辐射对酿酒酵母生长代谢的影响

为了探究低频静电场辐射对酿酒酵母生长代谢的影响和作用机理。本实验运用60 Hz低频静电场对酿酒酵母进行辐射处理,通过扫描电子显微镜、流式细胞仪、酶标仪和紫外分光光度计等仪器对酿酒酵母的生长趋势、形态特征、葡萄糖代谢、胞内蛋白总量和胞内乙醇脱氢酶的活性进行测定分析。结果表明:低频静电场辐射条件下生长的酿酒酵母缩短了生长迟滞期,加快了其对数生长期,且其生长速率相比自然生长提高了14.5%。辐射条件下生长的酿酒酵母对葡萄糖的消耗量在时间为16 h时比自然生长提高了15.64%,其胞内乙醇脱氢酶(ADH)的比活力比自然生长提高了7.25%,但胞内蛋白的总量无显著变化。因此,低频静电场辐射可影响酿酒酵母原有的代谢机制,对其生长代谢过程具有明显的促进效应。     

基于同位素标记的相对和绝对定量技术筛选双孢蘑菇采后开伞相关差异蛋白

目的 筛选双孢蘑菇采后开伞相关差异蛋白,探究双孢蘑菇采后开伞的分子机制。方法 选用贮藏前(0d)和刚破膜开伞(6d)的双孢蘑菇子实体为实验材料,通过同位素标记的相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)蛋白质组学技术筛选与双孢蘑菇采后破膜开伞相关的差异表达蛋白,并通过GO分析、KEGG通路富集分析等生物信息学手段对差异表达蛋白进行分析鉴定。结果 贮藏0 d和6 d的两组双孢蘑菇样品中共鉴定到差异表达蛋白808个,包括285个上调蛋白和523个下调蛋白。与基因组数据库比对发现,筛选到的差异蛋白仅有38个被注释,且注释蛋白主要与精氨酸代谢、核酸代谢、糖代谢和氧化反应等生物学过程密切相关。GO功能和KEGG通路富集显示开伞相关差异蛋白主要富集在质膜细胞结构中,参与氰基氨基酸代谢、苯丙烷生物合成、糖代谢、精氨酸与脯氨酸代谢等途径。结论 差异蛋白涉及的信号途径和代谢过程,特别是精氨酸代谢过程,在双孢蘑菇采后开伞过程发挥重要的调控作用。     

外源CO对采后枣果实链格孢菌浸染过程中蛋白组的影响

为了阐明外源CO处理对链格孢菌(Aternaria alternata)浸染过程中的枣果实蛋白组影响,采用同位素标记蛋白组分析技术测定链格孢菌入侵枣果实过程中枣果实的蛋白质表达水平,鉴定差异蛋白,并对差异蛋白进行基因本体(gene oncology,GO)及基因通路(kyoto encyclopedia of gene...     

冬枣果实发育过程中非标记定量蛋白质组学分析

考察冬枣不同成熟阶段的蛋白质组,分析差异表达蛋白质及功能,为研究冬枣成熟发育机制提供理论依据.采集开花后第55(幼果期)、76(果实膨大期)、96(果实白熟期)、116天(果实脆熟期)的沾化冬枣样品,利用非标记定量蛋白质组学技术对4个阶段冬枣样品蛋白质组进行分析,各阶段样品与前一阶段相比,得到差异表达蛋白质,并进行基因...     

利用代谢组学方法分析不同糖化条件对酿酒酵母代谢途径以及啤酒中风味物质形成的分析

在啤酒发酵过程中，麦汁的好坏会直接影响啤酒的品质。为了探究不同的糖化工艺对发酵后酒品质的影响，运用代谢组学的方法，分析了不同糖化条件对麦汁成分造成的差异，从代谢水平上解释了啤酒发酵过程中不同糖化工艺产生的麦汁对酿酒酵母代谢途径的影响。通过对质谱检测后所得的数据经过进行主成分分析和偏最小二乘判别分析，确定了不同糖化工艺产生的麦汁会影响酿酒酵母的氨基酸代谢、有机酸代谢以及脂质和脂肪酸代谢等代谢途径；主要涉及精氨酸的生物合成，苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成，缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成，甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢，D-氨基酸的代谢，赖氨酸降解，以及脂肪酸生物合成等途径，这些途径对啤酒风味有较大影响，研究结果为啤酒中风味物质的调控提供了一定的理论指导。     

低钾胁迫下烤烟苗期叶片的差异蛋白及其生物信息学分析

  目的  探究低钾胁迫下烤烟苗期叶片的差异表达蛋白, 并对其进行生物信息学分析, 为烟草品种选育与栽培调控奠定基础。  方法  分别在低钾和正常钾环境下培育烤烟高钾品系HKDN-5, 提取苗期烟叶总蛋白, 进行酶解, 液相色谱串联质谱和label-free蛋白定量分析。  结果  (1) 与正常钾相比, 低钾胁迫中发现101个差异表达蛋白(差异倍数大于1.5倍), 其中表达下调的有52个, 上调的有49个。(2)差异表达蛋白主要参与碳水化合物代谢、氨基酸代谢和脂质代谢等途径。其中, 上调蛋白具有碳水化合物运输和代谢相关功能的数量最多, 下调蛋白具有翻译后修饰、蛋白质转换和伴侣蛋白等相关功能的数量最多。  结论  物质代谢和应激反应相关蛋白在低钾胁迫下发生差异表达。      

基于Illumina Hiseq高通量测序红曲霉转录组学分析

分别以铵态氮、亚硝态氮为氮源培养安卡红曲霉（Monascus anka）GZUM-25，采用Illumina二代测序平台（Illumina Hiseq）对红曲霉GZUM-25进行转录组测序分析，分析不同氮源条件下调控红曲霉菌丝生长和产色素的差异表达基因，并对基因进行GO功能富集及KEGG通路富集分析。结果表明，从铵态氮和亚硝态氮培养下的安卡红曲霉GZUM-25基因组中共获得95个差异表达基因，其中，上调基因有37个，下调基因有58个。差异表达基因主要富集的功能为生物学过程、细胞组分和分子功能，富集的通路为磷酸肌醇代谢、淀粉和蔗糖代谢、苯乙烯降解、氨基苯基酸酯降解。