脊尾白虾对低温胁迫响应的转录组学分析

温度是影响甲壳类动物多种生命活动包括生长发育、生理代谢、繁殖及分布等的重要因子.以脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)为研究对象,分析其耐低温生存的分子机制.采用Illu-mina HiSeq 2500高通量测序平台,对低温组(0℃)和对照组(25℃)脊尾白虾整虾分别进行转录组测序,测序数据质控、拼接和组装后获得69 997个Unigenes,经BLAST软件与NR,Swiss-Prot,GO,COG和KEGG等数据库比对注释,最终获得注释Unigenes 23 098个.差异表达基因(differ-entially expressed gene,DEG)GO富集分析表明,568条 DEG 被注释到胞外区(Extracellular re-gion)、结构分子活性(Structural molecule activity)、细胞膜(Cytomembrane)、细胞连接(Cell junc-tion)、分子传感器活性(Molecular transducer activity)、信号传导(Signal transduction)和生物附着(Biological adhesion)等GO条目;KEGG通路分析发现部分DEG在核糖体(Ribosomal)、霍乱弧菌感染(Vibrio cholerae infection)、氨基糖和核苷酸糖代谢(Amino sugar and nucleotide sugar me-tabolism)等信号通路中富集.该研究丰富了对脊尾白虾基因资源的认识,为进一步探究其耐低温机制提供了基础数据.     

基于转录组数据的珠子参WRKY转录因子序列分析

珠子参作为一种珍稀药用植物,可以为我们提供珍贵的药物资源,而作为高等植物中最大转录因子之一的WRKY转录因子在珠子参中的研究鲜有报道.主要分析珠子参WRKY转录因子序列,首先从珠子参转录组数据中筛选出长度大于500 bp的WRKY基因,然后进行保守结构域分析,同时用这些序列与珠子参所含成分相似的人参属植物人参、三七、西...     

印度谷螟转录组测序及功能注释分析

印度谷螟Plodia interpunctella(Hübener)是我国危害较严重的仓储害虫,食性广,发生普遍。为有效开发印度谷螟基因资源,采用Illumina Hi Seq 2500平台对印度谷螟进行转录组测序,同时对原始数据进行过滤、组装及生物信息学分析。经序列拼接后获得116 399条Unigenes,平均长度为1 079 bp。利用7大公共数据库比对后,成功注释63 679条Unigenes,其中有45 225条Unigenes与GO数据库中基因具有相似性,按功能可将其分成细胞组分、分子功能和生物过程3大类,55亚类;有24 658条Unigenes被注释到KOG数据库,根据功能将其分为26类;有34202条Unigenes被注释到KEGG代谢通路中,分属于5类代谢通路;经SSR分析后获得31 301个SSR标记。本研究成功获得了印度谷螟转录组数据,为进一步研究印度谷螟的基因功能,分析挖掘其关键基因,功能验证及分子标记开发等研究提供了丰富的基础数据。     

小鼠纹状体与视网膜的比较转录组学分析

已发现以纹状体多巴胺减少为主要病变之一的帕金森综合症(Parkinson's disease,PD),可能伴有视网膜病理改变.通过分析比较小鼠纹状体及视网膜在转录组水平的基因表达谱异同,探讨PD相关视网膜病理改变的潜在分子基础.对正常成年C57BL/6小鼠的纹状体和视网膜进行核糖体核糖核酸(ribosomal ribo...     

球孢白僵菌Ron1缺失突变体的转录组分析

Ndt80家族蛋白Ron1广泛存在于真菌和动物中,现有的研究发现Ndt80蛋白在真菌的各种生命活动中起着十分重要的作用.对Ndt80家族蛋白Ron1缺失突变体进行了转录组分析,并对Ron1在球孢白僵菌对毒力的贡献进行了展望.     

镉胁迫对玉米生理特性的影响

通过玉米砂培试验,用不同质量浓度的镉对玉米进行处理,对其生理特性进行了研究,以探讨其能否作为重金属镉生物有效性的指示植物,结果表明,镉对玉米的毒害受到时间和镉质量浓度双重因子的制约,从表现上看镉毒害症状很少,但镉对玉米的毒害随着在植株体内的积累逐步显现出来。苗期及营养生长前期镉对玉米的毒性临界点质量浓度为1.0 mg/L左右,严重毒害质量浓度为5.0 mg／L。同时还发现植株体内游离脯氨酸的质量分数的变化比其它生理指标明显,因此脯氨酸可以作为某些植物对重金属离子的同期抗逆性指标。由于玉米对镉胁迫的忍受能力比较强,作为土壤镉污染修复植物有一定的研究价值。     

低浓度镉胁迫下2种水生植物体内植物络合素的响应

采用溶液培养方式,研究了水环境低浓度镉(Cd)(0.01～0.64 μmol/L)较长时间胁迫下漂浮植物水浮莲(Pistia stratiotes L.)和沉水植物伊乐藻(Elodea nuttallii)体内植物络合素(PCs)的响应规律.结果显示,2种水生植物对外界Cd胁迫表现出明显的吸收和积累效应,水浮莲体内PCs的响应明显强于伊乐藻.水浮莲体内的PCs诱导量与Cd处理浓度存在良好的剂量-效应关系,Cd浓度≥0.08 μmol/L水浮莲根系产生明显毒害效应并伴随根系PCs的诱导量急剧增加.回归分析显示,2种水生植物体内PCs的合成水平与Cd的生物毒性呈现一定的线性关系,表明PCs可作为重金属Cd胁迫的生物标记物指示水体中重金属的毒害程度.比较而言,水浮莲体内PCs对Cd污染更为敏感,可通过检测其根系PCs的含量来评价和预测实际水环境中Cd的污染.     

萱草海水胁迫相关WRKY转录因子密码子偏向性分析

在植物进化的过程中,不同物种的基因具有特定的密码子使用偏好性。WRKY基因家族在植物抗逆过程中扮演着重要角色。萱草是一种抗逆性极强的优秀园艺植物。为了深入探究萱草WRKY基因的密码子使用特征,采用CodonW和EMBOSS在线程序对海水胁迫诱导相关21条WRKY转录因子（HfWRKY）进行密码子分析。同时,利用Excel和Rstudio软件绘制中性分析图、ENc-plot图和PR2-plot图,旨在揭示HfWRKY基因的密码子使用规律。HfWRKY基因GC平均含量为48.31%,GC3平均含量为51.72%,这表明HfWRKY基因更倾向使用G/C结尾的密码子,且其密码子使用偏好性较弱。相对同义密码子分析显示,28个密码子的RSCU值＞1,其中13个以A或T结尾,15个以G或C结尾。此外,有效密码子数的取值范围在46.54～59.64之间,密码子适应指数范围为0.158～0.274。通过中性分析、ENc-plot和PR2-plot图发现HfWRKY基因的密码子使用模式受到突变和自然选择等因素的影响。最后,鉴定出10个HfWRKY基因家族的最优密码子并证明其与抗性相关。本研究结果对于进一步挖掘HfWRKY基因家族在萱草在海水胁迫方面的作用和分子育种提供了理论依据。     

鳗弧菌感染单环刺螠体腔细胞转录组分析

鳗弧菌(Vibrio anguillarum)是水产养殖中常见病原菌之一.为探究鳗弧菌感染海洋经济动物单环刺螠(Urechis unicinctus)后宿主基因表达水平的变化和应答细菌感染的分子机制,运用高通量测序技术对感染鳗弧菌的单环刺螠对照组、易感组和抗感组体腔细胞进行了转录组测序,并对比分析其差异表达基因(DEGs)及信号通路.结果显示,鳗弧菌感染单环刺螠后,易感组体腔细胞差异表达基因数目为2 309个,其中1 451个基因表达上调,858个基因表达下调;抗感组中DEGs数目为1 955个,其中1 311个基因表达上调,644个基因表达下调.KEGG通路富集分析显示,与免疫相关的通路主要有MAPK信号通路、过氧化物酶体、内吞作用、溶酶体、氨基酸生物合成等,筛选出的潜在抗感基因主要有牛磺酸分解代谢双加氧酶(Taurine catabolism dioxygenase,TauD)、细胞色素P450(Cyto-chrome P450,CYP450)、Casitas B 细胞淋巴瘤 B(Casitas B lymphoma-b,Cbl-b)、肌动蛋白相关蛋白 3(Actin-related protein 3,ACTR3)、热休克蛋白 70(Heat shock protein 70,HSP70)、氨基酸通透酶(A-mino acid permease,AAPs)、编码葡萄糖激酶(Glucokinase,GCK)、乙醛酸和羟基丙酮酸还原酶(Glyoxylate reductase/hydroxy pyruvate reductase,GRHPR)、胱硫醚 β-合酶(Cystathionine beta-syn-thase,CBS)、组氨酸磷酸酶(Histidine phosphatase,LHPP)、谷草酰乙酸转氨酶 2(Glutamic-oxaloacetic transaminase 2,GOT2)、乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)和细胞分裂周期 42(Cell division control protein 42,CDC42),易感基因主要有 ADP 核糖激化因子(ADP-ribosylation factor,ARF)、细胞粘附素(Cytohesin,CYTH)、EH 结构域蛋白 1(EH domain-containing protein 1,EHD1)、Ras 相关蛋白Rab-8A(Ras-related protein Rab-8A,Rab8A)、钙网蛋白(Calreticulin,CALR)和 Ras 相关的 C3 肉毒素底物1(Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1,RAC1).实验结果可为鳗弧菌对水产养殖动物的感染机制及单环刺螠对病原菌的免疫应答研究提供数据参考.     

硫化氢在缓解拟南芥镉胁迫中的作用

探究外源硫化氢(H2S)供体NaSH在拟南芥受镉胁迫中的作用.以野生型拟南芥为材料,探究在50μmol/L CdCl2胁迫下,H2S对拟南芥生长和抗氧化酶活性等一系列生理生化指标的影响,阐明外源H2S在拟南芥受镉胁迫中过程中的作用.研究结果显示,施加外源H2S供体NaSH后,镉胁迫下拟南芥的根长较单独CdCl2胁迫处理上升了48.94%,离子渗透率显著下降26.77%,叶绿素含量上升了45.83%,根系超氧化物歧化酶(SOD)上升了13.90%,根中丙二醛(MDA)含量降低了63.93%.综上所述,外源H2S能够在一定程度上缓解Cd对拟南芥造成的过氧化程度,促进拟南芥根系生长,因而外源H2S可以缓解镉对拟南芥的胁迫,提高拟南芥的抗逆性.     

大型海藻龙须菜对重金属镉胁迫的响应

研究了大型海藻龙须菜在不同培养介质中的生长状况及对不同浓度重金属镉（Cd ）胁迫的响应,并探讨了磷（P）、乙二胺四乙酸（EDTA）对龙须菜生理生化特性的影响。结果表明,在未加P和EDTA的天然海水组,随Cd浓度升高,龙须菜生长逐渐受到抑制,藻体藻红素 (PE)含量明显减少,叶绿素a (Chla) 和可溶性蛋白含量总体呈下降趋势,但变化幅度均不大,过氧化物酶（POD）活性出现先上升后下降趋势,并在Cd浓度为4.5mg/L时达到最大值。当培养介质加了P和EDTA,随Cd浓度升高,龙须菜出现先增长随后逐渐受到抑制,叶绿素a和可溶性蛋白含量总体呈先上升后下降趋势,其中Chla在Cd浓度为3.0 mg/L或4.5 mg/L时达到最大值,POD活性在培养初期总体呈上升趋势,而在大于6 d后则逐渐下降,天然海水+EDTA组在培养时间小于6 d,POD活性总体呈上升趋势,当培养时间大于6 d且Cd浓度大于4.5 mg/L时,POD活性又开始逐渐下降。研究显示龙须菜对低浓度Cd胁迫具有一定的抵抗能力,且Cd对龙须菜的毒害受时间和浓度双重因子的制约;营养元素P和解毒络合剂EDTA对龙须菜抵抗重金属Cd胁迫有一定促进作用。     

基于高通量测序半夏珠芽转录组研究

利用高通量测序技术,对半夏珠芽和茎进行测序分析,共获得6.5Gb原始数据,122 282 962条有效reads,平均长度为103.84bp。经Denovo组装,获得90 175条unigenes,平均长度为751bp。对长度分布、GC含量、表达水平等方面的评价显示,测序数据质量好且可信度高。将unigenes比对到NR、KOG和GO数据库,分别获得了55 197、46 237和31 622条注释信息。通过分析半夏珠芽和茎的基因表达量,共筛选出19个与玉米素、吲哚乙酸、茉莉酸、脱落酸和赤霉素代谢相关的差异表达基因。基因差异表达分析结果表明:玉米素、生长素、茉莉酸、脱落酸4种激素合成代谢相关基因在半夏珠芽中的表达水平高于茎中,而赤霉素则相反。     

感染高毒力球孢白僵菌的大蜡螟幼虫转录组分析

研究利用高通量测序技术对感染球孢白僵菌高毒力菌株与野生型菌株72 h的大蜡螟4龄幼虫进行转录组分析,共检测到12770个共表达的基因.用|FC|≥4,Q≤0.001作为筛选标准,得到了的224个上调基因和227个下调基因.转录组分析结果表明,高毒力菌株侵染3 d后,大蜡螟体内脂肪酸合成,AMP K信号通路,糖原异生等代...     

饲料类芽孢杆菌对杉木促生机制的比较转录组学分析

[目的]从分子水平解析杉木内生饲料类芽孢杆菌(Paenibacillus pabuli)被激活后对宿主转录水平的影响,探究饲料类芽孢杆菌对杉木促生的分子机制,为饲料类芽孢杆菌开发利用提供理论依据.[方法]以杉木组培苗为试验材料,设计激活的内生饲料类芽孢杆菌SY0317共培养的杉木组培苗为实验组,未激活内生饲料类芽孢杆菌的杉木组培苗为对照组,对其进行转录组测序分析.[结果]实验组和对照组的转录组数据中共得到2 358个差异基因,其中有 1 580 个基因上调,778 个基因下调.这些基因主要富集在甘油酯代谢(Glycerolipid metabolism),核黄素代谢(Riboflavin metabolism),色氨酸生物合成(Tryptophan biosynthesis),甘油磷酸酯代谢(Glycerophospholipid metabolism),嘌呤代谢(Purine metabolism)等通路中.[结论]与植物促生有关的关键基因为AGAL2、ASE1、ALDH3F1、IGPS、APS3、UGP3、NPC6、At5g35170、NPC2、ASP2、NMT3、PAP3,其中ASP2基因下调,其余11个基因上调,这些基因参与调控植物生长并起着重要作用.     

含镉铊物料中组元镉和铊活度系数的测定研究

在400～700℃范围和10～60Pa条件下进行真空蒸馏含镉和铊等元素物料的实验,通过测定镉和铊的化学成分,计算组元的活度系数,并用最小二乘法拟合实验数据,得到镉与铊活度系数与温度、成分关系以及活度系数与温度及成分之间的关系,为真空冶金蒸馏法获取镉和铊材料提供理论依据．     

拟南芥AGO基因家族分析及盐胁迫下的表达验证

argonaute(AGO)蛋白家族成员在小核糖核酸(RNA)介导的转录后调控中有重要作用.通过拟南芥AGO蛋白家族的结构域及各类植物中的AGO蛋白的进化关系进行分析,发现AGO蛋白在植物中结构和进化相对保守.根据已有的芯片数据,对拟南芥中AGO蛋白家族的组织表达进行分析,发现某些AGO基因具有组织表达的特异性.进一步通过基因上游启动子响应元件分析,以及盐等胁迫下的芯片和反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)实验数据分析,发现AGO2、AGO3和AGO7等基因受到盐等非生物胁迫的诱导表达.初步探明了拟南芥中AGO基因家族在盐胁迫下的差异表达规律.     

甲醛污染胁迫下室内植物POD活性变化分析

甲醛是室内化学污染的主要污染物,对人类的生命健康与安全产生着严重的威胁,寻找合理、安全的室内甲醛污染治理方法已经成为公众高度关注的问题。室内甲醛污染的植物生态修复凭借绿色、经济、可持续的优点逐渐成为室内甲醛污染治理的热点与前沿,而选择具有高甲醛污染抗性的植物是有效治理室内甲醛污染的重要前提,植物体内POD活性是判断植物对甲醛污染胁迫抗性能力强弱的重要依据。研究采用密闭熏气法对8种常见室内耐阴观叶植物进行了3种不同浓度梯度的甲醛污染胁迫实验,针对植物种类和甲醛胁迫浓度2种变量,对植物体内POD活性变化进行了研究,结果表明:植物种类和甲醛污染浓度及其二者的协同作用均对植物POD活性有显著影响,其中绿萝对甲醛污染胁迫抗性最强,红掌最弱。综合评定8种室内耐阴观叶植物的对甲醛污染胁迫抗性能力,绿萝、白鹤芋为抗性较强的植物,长寿花、金边吊兰、全绿吊兰次之,红掌和幸福树抗性能力最弱。     

基于多尺度图对比学习的空间转录组聚类方法

针对图神经网络在空间转录组数据聚类过程中识别的空间域不连续或存在交叉这一问题,提出一种基于多尺度图对比学习的空间转录组聚类方法mcmlST。首先,使用SCANPY和主成分分析法,对空间转录组数据进行预处理。然后对ST数据进行增强处理,形成新的视图。接着,基于图自编码器和辅助自编码器,设计双重编码结构,学习空间转录组数据的嵌入特征。最后,基于嵌入特征,使用k-means算法识别空间转录组数据中的空间域。在3个经典的空间转录组数据集（人类大脑皮层右侧背外侧前额叶皮层、人类乳腺癌Block A Section 1和STARmap）上,该方法与3个基线方法conST、CCST和DeepST相比,计算得到更高的ARI和NMI,表明该方法具有优越的空间转录组聚类性能。     

苯污染胁迫下室内植物叶绿素含量变化分析研究

苯为室内空气污染的"三大隐形杀手"之一,严重威胁人们的生命健康,室内苯污染的生态治理已成为亟待解决的重要环境问题。室内植物对苯污染的抗性强弱与能力的研究与选择,是高效治理室内苯污染的基础和前提。叶绿素含量变化是评价室内植物对苯污染抗性强弱的重要依据之一。文章采用室内熏气实验,分析了9种常见室内植物在不同浓度的苯污染胁迫下植物体内叶绿素含量的变化,研究了室内植物对苯污染的抗性强弱。结果表明:植物种类、苯浓度及两者间的协同作用,对植物叶绿素含量变化的影响差异均达极显著水平;其中,苯浓度对植物叶绿素含量变化的影响更显著;在15、30和60 mg/m3浓度苯胁迫下,金边虎尾兰叶绿素含量分别降低5.43%、10.09%、19.33%,抗性能力最强;皱叶薄荷叶绿素含量分别降低12.81%、19.53%、35.18%,抗性能力最弱;在15 mg/m3浓度苯胁迫下,鸟巢蕨叶绿素含量降低5.92%,抗性能力次之;在30和60 mg/m3浓度苯胁迫下,绿萝叶绿素含量分别降低了10.33%、19.86%,抗性能力次之;综合评定结果表明9种室内植物对苯污染抗性能力最强的是金边虎尾兰,其次为绿萝,皱叶薄荷为最弱。     

变海水温度下舰用汽轮机组的环境适应性分析

鉴于舰用主汽轮机组的工作特性,指出了舰用主汽轮机组装置特有的环境适应性概念与度量的特殊性,以舰用主汽轮机组的耗汽率、功率、安全性、航速等性能为评价指标,基于MATLAB/Simulink模型,探讨在海水温度变化情况下,舰用主汽轮机组的环境适应性。该研究成果对制定合理的战术具有重要的指导意义。